امروز یکشنبه 30 تیر 1398

آشکارسازی مسیرهای مشترک ترارسانی جاسمونیک‌اسید و سرما به‌وسیله شبکه هم‌‌بیان ژنی وزن‌دار

Common signalling pathways of jasmonic acid and cold revealed by weighted gene coexpression network analysis

MGJ-17-B-00488

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

گیاهان برای مقاومت به تنش سرما از راه‌کارهای مختلفی در سطوح ملکولی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیک استفاده می‌کنند. فیتوهورمون‌های مانند جاسمونیک‌اسید در پاسخ گیاهان به تنش نقش مهمی دارند. مطالعات کمی در مورد اثر این هورمون بر تنش سرما وجود دارد و هنوز مسیرهای ترارسانی آن در پاسخ گیاه به دماهای پایین ناشناخته است. در این مطالعه، یک شبکه‌ هم‌ بیان ژنی وزن‌دار برای تعیین تأثیر جاسمونیک‌اسید بر پاسخ‌های آرابیدوپسیس به سرما با استفاده از داده‌های ریزآرایه به‌کار برده شد. تجزیه و تحلیل شبکه منجر به تشکیل 15 گروه‌ ژنی شد که هر کدام فرآیند خاصی را کنترل می‌کرد. نتایج نشان داد فتوسنتز و فرآیندهای سوخت و ساز کربوهیدرات‌ها از مهم‌ترین فرآیندهای مسیر زیستی در پاسخ به جاسمونیک‌اسید و سرما هستند. شبکه هم‌بیان ژنی نقش مهم عامل‌های رونویسی را در کنترل این فرآیندها آشکار کرد. بر اساس نتایج به‌دست آمده دو عامل رونویسی ERF13 و ORA47 برای ارتباط میان جاسمونیک‌اسید و تحمل به سرما به‌عنوان کاندیدا انتخاب شدند که حدواسطی میان عامل‌های رونویسی CBF1 و CBF2 و پروتئین‌های تنظیم‌کننده در مسیر ترارسانی جاسمونیک‌اسید از خانواده tify هستند. همکاری سه عامل رونویسی HY5، bHLH15 و PIF3 نیز در این مسیر ترارسانی با یکدیگر منجر به پاسخ مناسب گیاه به دماهای پایین می‌شود.

Plants are using various mechanisms at the molecular, biochemical and physiological levels for resistance to cold stress. These responses are controlled via stress phytohormones. One of the main hormones is jasmonic acid that plays main roles in various stress, however, there are few studies of the effects of the hormones on cold stress. Its signaling pathway in response to low temperature has remained unknown. In this study, a weighted gene co-expression network was utilized to determine the effect of jasmonic acid in response to cold by using microarray data at Arabidopsis. The 15 gene groups were found that each one controls a special process. Photosynthesis and carbohydrate catabolic and metabolic processes are the most important biological processes in response to the two stimuli. Gene co-expression network displays that transcription factors play main roles in the processes. According to results, two transcription factors ERF13 and ORA47 candidate for relationship between jasmonic acid and cold tolerance and possibly intermediate between CBF1 and CBF2 transcription factors and regulatory proteins in the jasmonic acid signal transduction pathway, tify family. Three transcription factors (HY5, bHLH15 and PIF3) also cooperate in the signaling pathway to respond to low temperature in plants.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

مریم مرتضایی‌فر
m Mortezaeefar

نویسنده مسئول

رضا فتوت
r Fotovat

r_fotovat[AT]znu.ac.ir نویسنده مسئول

فرید شکاری
f Shekari

نویسنده مسئول

شهریار ساسانی
sh Sasani

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده