عنوان

بررسی گستره ژنومی پیرایش متناوب و بیان ژنهای کاندیدا تحت تنش شوری در جو

شماره

‭۱۷۰۰۹پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی گستره ژنومی پیرایش متناوب و بیان ژنهای کاندیدا تحت تنش شوری در جو

نام نخستين پديدآور

/دکتر اسمائیل ابراهیمی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: کشاورزی

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ‮‭۱۳۹۵‬

نام توليد کننده

، راشدی

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

بیوتکنولوژی کشاورزی

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۵/۱۱/۲۰‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

با توجه به ویژگیهای ژنومی و فیزیولوژیکی میتواند گیاه مدل جالب برای مطالعات ژنومی باشد .تنش شوری یکی از تنشهای غیرزیستی متداول در بسیاری از مناطق جهان است که دامنه آن روز به روز در حال گسترش میباشد .مطالعه حاضر، با هدف شناسایی ژنهای کاندیدای دخیل در پیرایش متناوب در جو تحت تنش شوری انجام شد .با مکانیابی مبتنی بر همولوژی‮‭EST‬ ها در دادههای ژنومی، فرایند پیرایش متناوب در ‮‭۹۶۰‬ ژن در جو شناسایی گردید .که حدود ‮‭۲۳‬ از ژنهای جو را تشکیل می داد .نتایج نشان دادند که حفاظت اینترونی ( ‮‭(۴/۵۴‬ شایعترین نوع پیرایش متناوب در جو میباشد که مدل تعریف اینترونی در انتخاب جایگاه پیرایش متناوب را در این گیاه تایید کرد .نتایج محاسبات پراکنش اندازه اگزونها و اینترونها نیز تایید کننده این فرضیه بود .درصد کمی از پیرایش متناوب نوع پرش اگزونی ( ‮‭(۶/۳‬ و جایگاه دهنده پیرایش ( ‮‭(۹/۶‬ نیز مشاهده گردید .فرایندهای پیچیده که ترکیبی از دو یا چند نوع از فرایندهای پایه پیرایش متناوب میباشند، حدود ‮‭۱۴‬ درصد از مجموع پیرایش متناوب را در جو به خود اختصاص دادند .عملکرد ژنهای واجد پیرایش متناوب، از فعالیتهای کاتالیتیکی تا تنظیم آنزیمی در مسیرهای مختلف بیوشیمیایی متفاوت بود .با توجه به تنوع عملکردی، پیشبینی میشود که پیرایش متناوب نقش کلیدی در عملکرد مولکولی دارد .به منظور روشن شدن مکانیسمهای ملکولی پیرایش متناوب در گیاهان، تجزیه شبکهای بین ژنهای دارای پیرایش متناوب انجام گرفت که منجر به شناسایی برخی از زیر شبکه-های تنظیمی بین ‮‭miRNA‬ و عاملهای رونویسی در این ژنها گردید .تجزیه مقایسهای شبکه ژنی بین ژنهایی با پیرایش متناوب بالا و پایین نشان داد که بیشتر ژنهایی که به عنوان ژنهایی با پیرایش متناوب پایین دستهبندی میشوند، ژنهای تنظیمی برای ژنهایی با پیرایش متناوب بالا هستند .به منظور تایید نتایج روش محاسباتی در تشخیص پیرایش متناوب، ژن ‮‭MLOC_۳۴۱۲‬عامل طویل شدن رونوشت به عنوان ژن کاندیدا انتخاب و پیرایش متناوب در این ژن با استفاده از روش‮‭PCR - RT‬نیمهکمی مورد تایید قرار گرفت .همچنین واکنش ایزوفرمهای پیرایشی این ژن در پاسخ به تنش شوری در پنج بازه زمانی‮‭۶‬ ،‮‭۱۲‬ ،‮‭۲۴‬ ، ‮‭۴۸‬ و ‮‭۷۲‬ ساعت پس از تیمار شوری ‮‭۳۰۰‬ میلیمولار ‮‭NaCl‬ ارزیابی شد .نتایج نشان دهنده پاسخ متفاوت ایزوفرمهای مختلف آن به تنش شوری در هر دو بافت هوایی و ریشه بود .علاوه بر این، با استفاده از روشهای مبتنی بر شبکه، ژنهای هاب یا مهم در شبکه برهمکنشی مورد ارزیابی قرار گرفت و ژنهای‮‭NF‬ - ‮‭Y‬به عنوان یکی از مهمترین خانوادههای ژنی کاندیدا در این شبکه شناسایی شد .بعد از شناسایی اعضای این خانواده ژنی در جو و تایید ساختاری و خویشاوندی این ژنها، تجزیه بیان با استفاده از روش ‮‭Real time PCR‬ برای چهار ایزوفرم ژن‮‭YC - NF‬و هشت ایزوفرم ژن‮‭YA - NF‬در واکنش به تنش شوری ‮‭۳۰۰‬ میلی مولار ‮‭NaCl‬ انجام گرفت .ایزوفرمهای مختلف این خانواده ژنی با شدتهای مختلف به تنش شوری پاسخ دادند و در بافت ریشه، بیشترین و کمترین میزان بیان به ترتیب مربوط به ایزوفرمهای‮‭YA۱ - NF‬و‮‭YA۶ - NF‬بود .ولی در بافت هوایی، ایزوفرمهای‮‭YA۶ - NF‬و‮‭YA۷- NF‬به ترتیب بیشترین و کمترین میزان بیان داشتند .خانواده ژنی‮‭YC - NF‬نیز در پاسخ به تنش شوری در هر دو بافت هوایی و ریشه افزایش بیان نشان دادند .به طوری که در بافت ریشه، ایزوفرم‮‭YC۳ - NF‬بیشترین و ایزوفرم‮‭YC۴ - NF‬کمترین میزان بیان را تحت تنش شوری به خود اختصاص دادند .این نتایج نشان داد که ژنهای مهم در فرایند پیرایش متناوب با تغییر در سطح رونوشت خود به تنش شوری پاسخ میدهند و از این طریق بر شبکه پیچیده پیرایش متناوب و فرایندهای زیستی دخیل اثر گذاشته و باعث افزایش انعطافپذیری ترانسکریپتومی میشوند

متن يادداشت

Barley (Hordeum vulgare L.) due to diploid nature with a high degree of inbreeding, low chromosome number (2n = 14) with large size, ease of cross-breeding and cultivation in a wide range of climatic conditions is an attractive model for genomic studies in plants. Salinity is one the common abiotic atresses in the world and its range of distribution is increasing day to day. The present study was carried out with aim of identification candidate genes involved on the alternative splicing of barley genes under salinity stress. Using homology mapping of assembled ESTs against genomic data, occurrence of alternative splicing (AS) events was identified in 960 genes of barley. The results showed that retention of introns is the major type of alternative splicing events (54.4 ) in berley which highlights the prevalence of splicing site recognition for definition of introns in plants. The results of computation on size distribution of introns and exons were also confired this hypothesis. Low percentage of exon skipping (3/6 ) and alternative donor site events (6/9 ) was also observed as other types of alternative splicing in barley genes. The complex event that consists of combination of two or more basic splicing events accounted for 14.0 . The functions of genes where their transcripts undergo alternative splicing were diverse and ranged from catalytic activity to enzymatic regulator activity in different biochemical pathways. Considering functional diversity, the AS isoforms may play a key roles in molecular functions. To shed light on the possible molecular mechanism of AS in plants, network analysis of genes with alternative splicing was carried out and some specific sub networks between miRNAs and transcription factors in the gene under alternative splicing were discovered. Comparative analysis of networks of genes with high and low number alternative splicing events showed that most of the genes categorized as low alternative splicing events acting as a regulator for genes with high number of alternative splicing. To confirm the alternative splicing events, elongation factor protein (MLOC_3412) gene was selected to verify the predicted splice variants by using semi quantitative reverse transcription PCR. The responses of two alternative splicing isoforms of MLOC_3412 were evaluated in five time course including 6, 12, 24, 48 and 72 hours after tratments with 300 mM NaCl in leaves and roots. Moreover, hub genes were identified in constructed networks. Results demonstrated that NF-Y genes are importants hub genes and selected as candidate genes for expression analysis. Based on strauctural and phylogenetical characterization of these genes, eight NF-YA genes and four NF-YC genes were selected for expression analysis under 300 mM NaCl treatment using real time PCR method. The results revealed that isoforms of these genes differentialy respond to salt stress. In roots, NF-YA1 and NF-YA6 showed maximum and minimum expression, respectively. Wherease in leaves, NF-YA6 and NF-YA7 had a maximum and minimum expression leves, respectively. In addtion, NF-YC3 and NF-YC4 genes revealed maximum minimum expression levels in roots, respectively. In conclusion, results showed that hub genes respond to salt stress and affect the networks and biological prossess that affected by alternative splicing evevnt in genes, and may be by this approach causes the transcriptome flexibility

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ابراهیمی، اسمائیل

مستند نام اشخاص تاييد نشده

محمدی، سید ابوالقاسم، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ابراهیمی، اسمائیل، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی