امروز دوشنبه 30 اردیبهشت 1398

شناسایی، همسانه‌سازی و بررسی برخی ژن‌های ضد میکروبی دیفنسین گیاه یولاف Avena sativa

Identification, cloning and characterization of some antimicrobial peptide defensin from oat plant Avena sativa

MGJ-18-B-00522

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

ظهور و گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی در میان باکتری‌های بیماری‌زا یک تهدید جدی سلامت عمومی در جهانی است. به خاطر افزایش مقاومت به آنتی بیوتیک های مرسوم، بیشتر مطالعات روی توسعه پپتیدهای ضد میکروبی به‌عنوان یک درمان جایگزین متمرکز شده‌اند. دیفنسین‌ها گروهی از پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین هستند که در گیاهان و جانوران وجود دارند. این پپتیدها در گیاهان به‌عنوان یک مکانیسم دفاعی علیه پاتوژن‌ها و آفات عمل می‌کنند. هدف از این تحقیق، شناسایی برخی از ژن‌های دیفنسین از گیاه یولاف و بررسی ویژگی‌های آن‌ها بود. به این منظور، خانواده ژنی دیفنسین گیاه گندم از بانک ژن دریافت و علیه ترانسکریپتوم گیاه یولاف مورد همردیفی قرار گرفت. توالی‌های حاصل از هم‌ردیفی جمع‌آوری و سرهم‌بندی شدند و سپس کانتیگ‌ها و سینگلتون‌های به‌دست آمده با استفاده از ابزار BLASTn، علیه پایگاه داده نوکلئوتیدی هم‌ردیف شدند. توالی‌های حاصل برای وجود چارچوب خوانش باز کامل بررسی و از توالی‌های حاوی چارچوب خوانش باز کامل برای طراحی آغازگرها استفاده شد. در مرحله‌ی بعد، از مخلوط بافت‌های (ریشه، ساقه و برگ) گیاه یولاف استخراج RNA صورت گرفت و cDNA ساخته شد. قطعات 327، 340، 375، 391 و 397 جفت‌بازی بوسیله PCR تکثیر و در ناقل pTZ57R/T همسانه سازی و توالی‌یابی شدند. نتایج آنالیز بیوانفورماتیکی، وجود 9 توالی کد‌‌کننده برای ژن‌های دیفنسین را در ترانسکریپتوم گیاه یولاف مشخص کرد. از این تعداد 5 ژن همسانه‌سازی و تعیین توالی شدند. این ژن‌ها دارای چارچوب‌های خوانش باز بین 246-234 بودند و پپتیدهایی به طول بین 81- 77 اسید آمینه را کد می‌کردند. توالی پپتیدی دیفنسین‌های شناسایی شده، دارای دمین عملکردی Knot1 از خانواده gamma-thionin بود. شناسایی ژن‌ها و بررسی خصوصیات آن‌ها، اولین قدم در مهندسی ژنتیک و تولید موجودات با صفات مفید است. در این تحقیق برای اولین بار، توالی کد‌کننده‌ی 5 ژن دیفنسین از گیاه یولاف جداسازی شد و ساختار و ویژگی‌های مختلف آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت.

The emergence antibiotic resistant among pathogenic bacteria has become a serious threat to global public health in recent decades. With regards to the increasing prevalence of resistance to conventional antibiotics, many studies have focused on the development of antimicrobial peptides as an alternative antibacterial therapy. Defensins, are group of cysteine-rich antimicrobial peptides that are present in animals and plants. They are as components of the host defense system which acts against pathogens and pests. The purpose of this study was to identify, clone and characterize of some defensins genes from oat plant. For this purpose, the complete gene family of wheat was retrieved from GenBank and aligned against oat plant transcriptome. The resulted sequences were assembled and obtained contigs and singletons were aligned against nr database using BLASTn tools. The results were evaluated for the presence of complete ORF and sequences with complete ORF were used for primer designing. Then, the total RNA was extracted from oat pooled tissues and cDNA were synthesized. The fragments were amplified, cloned in pTZ57R/T vector and sequenced. The results of bioinformatics analysis, confirmed the presence of the nine genes encoding defensin in oat plant transcriptome. Five of these genes were cloned and sequenced. These genes contained the complete ORFs between 234-246 bp that produced peptides with length 77-81 amino acids. In addition, identified defensins comprised Knot1 functional domain from the gamma-thionin family. Identification and characterization of genes is the first step in the genetic engineering and production of organisms with favorable traits. In this study for the first time, the complete coding sequence of five defensin genes were isolated and characterized from the oat plant.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

سارا امامی
s Emamifar

نویسنده مسئول

شمس الضحی ابوالمعالی
sh abolmaali

نویسنده مسئول

محسن محمدی
m mohammadi

mohamadi419[AT]yahoo.com نویسنده مسئول

سید محسن سهرابی
sm sohrabi

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده