Modern Genetics Journal

fa شناسایی و تأیید miRNAهای جدید مشترک در گندم نان و گونه های مختلف اجیلوپس با استفاده از روشهای بیوانفورماتیکی و Real time PCR Identification and confirmation of new common miRNAs in bread wheat and different Aegilops species by bioinformatics approach and Real time PCR ژنتیک گیاهی Subject 01 پژوهشی کامل Applicable گندم نان یکی از غلات مهم است که به طور وسیع در جهان کشت میشود. miRNAها یک نوع از RNAهای کوچک تنظیمی هستند که حدود 18-22 نوکلئوتیدی بوده و میتوانند به عنوان یک ابزار اصلاحی جدید در بهبود ژنتیکی گیاهان عمل کنند. با توجه به اینکه بسیاری از miRNAها از نظر تکاملی در بین قلمرو گیاهان و جانوران محافظت شده هستند، استفاده از ژنومیکس مقایسهای و روشهای محاسباتی برای شناسایی miRNAها، بسیار مورد توجه است. در این مطالعه شناسایی miRNA بالقوه جدید در گندم نان موردنظر بود و از یک روش جستجوی مبتنی بر تشابه روی EST برای اینکار استفاده شد. بدین منظور miRNAهای شناخته شده گیاهی به عنوان مرجع در برابر ESTهای گندم قرار گرفته و BLASTn انجام شد. سپس توالیهای کد کننده پروتئین توسط BLASTx شناسایی و حذف شدند. در مرحله بعد ساختار ثانویه مورد بررسی قرار گرفت و سپس miRNAهای کاندید در پایگاه اطلاعاتی Rfam بررسی شدند. در نهایت سه miRNA جدید با استفاده از این روش شناسایی شد که از نظر توالی، مشابه miRNAهای شناخته شده در اجیلوپس تائوشی بودند. بهمنظور  تأیید وجود آنها در گندم و گونه های اجیلوپس حاوی ژنوم D شامل تائوشی، سیلندریکا و کراسا، از Real time PCR استفاده شد و در نهایت وجود توالی myseq2 در ساقه گیاهان مورد مطالعه تأیید شد. شناسایی ژنهای miRNA تأییدشده نشان داد که بیشتراین ژنها مانند RGA، PIK و NB-ARC روی مقاومت به بیماریهای مختلف تأثیر داشته و برخی نیز در مقاومت به تنشهای غیرزیستی از جمله تنش خشکی و شوری نقش داشتند. نتیجه تحقیق تأیید کرد که روشهای محاسباتی ابزار مناسبی برای پیشبینی miRNAهای کاندید می تواند باشد که سبب صرفه جویی در وقت و هزینه شناسایی miRNAها میشود. Bread wheat is one of the most important cereals widely cultivated in the world. miRNAs are a type of small regulatory RNAs that have about 18-22 nucleotides long and can use as a novel breeding tool for plant genetic improvement. Because miRNAs are evolutionarily conserved between plant and animal kingdoms, the use of comparative genomics and computational methods to identify miRNAs is interesting. In this study, the goal was to identify potential new miRNAs in bread wheat by EST-based similarity search method. For this purpose, known plant miRNAs were used as reference against wheat ESTs and BLASTn was performed. Then, protein coding sequences were identified and deleted by BLASTx. The secondary structure was examined and then the candidate miRNAs were analyzed in the Rfam database. Finally, three new miRNAs were identified from this method, which were sequentially similar to the miRNAs known in Ae. tauschii. In order to confirm their presence in wheat and Agileops species containing D genome including tauschii, cylindrica and crossa, Real time PCR reaction was performed and finally confirmed the presence of myseq2 sequence in the shoots of studied plants. Identification of target genes of the confirmed miRNA revealed that most of them such as RGA, PIK and NB-ARC had an impact on resistance to various diseases and some of them played a role in resistance to abiotic stresses, such as drought and salt stress. The results showed that computational methods can be a suitable tool for predicting candidate miRNAs, which saves time and cost in identifying miRNAs. اجیلوپس, روش محاسباتی, ژنومیکس مقایسه‌ای, میکرو آر ان ا, qRT-PCR Aegilops, Comparative Genomics, Computational Approach, qRT-PCR, micro RNA 73 83 http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-159-1&slc_lang=fa&sid=1 1- Morteza Barati مرتضی براتی . mbaraty63@gmail.com 10031947532846005509 10031947532846005509 No University of Zanjan دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان 2- Mohamad Reza Azimi محمدرضا عظیمی azimi@znu.ac.ir 10031947532846005510 10031947532846005510 Yes University of Zanjan دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان Mohamad Reza Naghavi محمدرضا نقوی mnaghavi@ut.ac.ir 10031947532846005511 10031947532846005511 No University of Tehran پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران 4- Ehsan Mohseni Fard احسان محسنی فرد mohsenifard.ehsan@znu.ac.ir 10031947532846005512 10031947532846005512 No University of Zanjan دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان