Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa گونه‌های شدید و خفیف ویروس پیچیدگی برگ گوجه‌فرنگی مورد هدف miRNA‌‌های متفاوتی از میزبان قرار‌ می‌گیرند In Silico Analysis Reveals that Various Tomato microRNAs target a Mild and Severe Species of ToLCV مهندسی ژنتیک میکروارگانیسم ها و ویروسها Microrganisms and Viruses پژوهشي Research جمینی‌ویروس‌ها یکی از مهمترین عوامل محدود کننده‌ کشت گوجه‌فرنگی در سراسر جهان محسوب ‌می‌شوند. ویروس‌ پیچیدگی‌ برگ‌ گوجه‌فرنگی Tomato leaf curl virus (ToLCV) یکی از اعضای خانواده جمینی‌ویریده می‌باشد که دارای گونه‌های با‌ بیماریزایی شدید‌ و‌ خفیف است. مشخص ‌شده ‌است که برخی ‌از miRNAهای میزبان قادرند ویروس‌های حیوانی را هدف ‌قرار ‌داده و مانع از استقرار آنها شوند. تاکنون هیچ گزارشی مبتنی بر روش‌های آزمایشگاهی، در‌ مورد ویروس‌های گیاهی ارائه ‌نشده‌ است. با‌ این‌وجود براساس تحلیل‌های بیوانفورماتیکی، ویروس‌های گیاهی نیز می‌توانند به‌وسیله miRNAهای میزبان هدف ‌قرار ‌گیرند. در این تحقیق، با‌ استفاده‌ از روش‌های بیوانفورماتیکی امکان اتصال miRNAهای مختلف میزبان به گونه‌های شدید و خفیف ToLCV بررسی شده‌است. نتایج نشان‌داد miR156 امکان اتصال به هر‌ دو گونه‌ ToLCV را دارد. گونه‌ خفیف ویروس، مورد ‌هدف miR157، miR168، miR396 و miR166 قرار‌ می‌گیرد درحالی که گونه‌ شدید، ToLCV-Au، توسط گروه دیگری از miRNAها شامل miR159، miR319 و miR403 هدف ‌قرار‌ می‌گیرد. تمام miRNAها بجز miR156a با نواحی کد کننده‌ ژنوم ویروس‌ها جفت می‌شوند. در مورد ویروس ToLCV-Au، miRNA319c به ژن V1 متصل می شود. miR159c و miR403 به ترتیب به ژن های C1 و C3 متصل می شوند. ژن C1 گونه‌ ToLCV-Ir، توسط miR157a و miR156h و ژن V2 آن نیز در محل های مختلف مورد هدف miRNAها شامل miR168b، miR396b و miR166i قرار می‌گیرد. نقش احتمالی miRNAهای به‌دست‌ آمده در تولید علائم شدید و خفیف توسط هر ‌دو گونه بحث ‌شده ‌است. eminiviruses are one of the main constraints in tomato production worldwide. Tomato leaf curl virus (ToLCV) is a geminivirus (family geminiviridae) that produces various symptoms in plants including leaf curling, yellowing and stunting. MicroRNAs are endogenous small RNAs which play a key role in both plants and animal defense and development. Certain animal viruses were found to be targeted by host miRNA which prevent their establishments. In plants, on the other hand, there is no experimental evidence for such an effect on plant viruses. However, based on in silico analysis, viral plants also could be targeted by host miRNAs. Here, we investigated if different sets of tomato miRNAs could potentially bind to a mild and severe species of ToLCV using in silico analysis. We found that tomato miRNAs including mir156 bind to both strains of ToLCV. The mild strain, ToLCV-Ir, was found to be targeted by mir157, 168, 396 and 166 while the severe strain, ToLCV-Au, was targeted by other groups of miRNAs including mir159, mir319 and mir403. The possible role of the identified miRNAs in production of mild and severe symptoms by both strains is discussed. All sequences except miR156a target the coding regions of the virus. In ToLCV-Au miRNA319c binds to the V1 gene, which encodes the precoat protein and which is involved in symptom expression and virus movement. miR159c and miR403 bind to the C1 and C3 genes, respectively, that are involved in virus replication. The C1 ORF of ToLCV-Ir can be targeted by both miRNAs miR157a and miR156h. The V2 gene can be targeted by three miRNAs (miR168b, miR396b and miR166i) at different sites. This suggests the potential importance of regulation of this particular ORF by miRNAs. The possible role of the identified miRNAs in production of mild and severe symptoms by both strains is discussed. بیوانفورماتیک, ToLCV, miRNA, RNAhybrid, گوجه فرنگی Bioinformatics, ToLCV, miRNA, RNA hybrid, Tomato 15 22 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-178-2&slc_lang=fa&sid=1 Nafiseh Tousi نفیسه طوسی nafiseh_toosy@yahoo.com 10031947532846001521 10031947532846001521 No Zanjan university Omid Eini امید عینی omid.eini@znu.ac.ir 10031947532846001522 10031947532846001522 Yes Plant Protection Dept. Zanjan university گروه گیاهپزشکی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان