Genetic Engineering and Biosafety Journal

fa شناسایی خانواده ژنی ABC-Transporter و آنالیز الگوی همزمانی شبکه بیان ژنی در مراحل مختلف نموی استولون سیب زمینی در پاسخ به تنش‌های خشکی و شوری Identification of ABC-Transporter gene family and analysis of gene co-expression network pattern in different stages of potato stolone development in response to drought and salinity stress مهندسی ژنتیک گیاهی Plant پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">ژنهایABC transporter (ATP-binding Cassette)  یکی از بزرگترین خانوادههای ژنی هستند که در سه قلمرو باکتریها، یوباکتریها و یوکاریوتها یافت میشوند. بیشتر پروتئین‌های شناخته شدهABC ، وابسته به ATP بوده و ناقلین غشایی قادر به جابجایی و انتقال محدوده وسیعی از مولکول‌های درون و بیرون غشای سلولی اند. این ناقلین در فرآیندهای زیستی متنوعی نقش مهمی دارند. از آنجا که تاکنون مطالعه جامعی در رابطه با شناساییABC transporterها در گیاه سیب زمینی انجام نشده است، در این تحقیق با جستجو در پایگاه اطلاعاتی NCBI  و غربالگری ژنهای شناسایی شده، در نهایت 228 ژن ABC transporter شناسایی شد. تجزیه و تحلیل هستی شناسی(GO)  نشان داد که حدود %53 ازABC transporter ها در فرآیندهای بیولوژیکی وظیفه انتقال و جابجایی مواد را برعهده دارند. همچنین، تجزیه و تحلیل عملکرد مولکولی و محتوای سلولی نشان داد به ترتیب %32 به عنوان ATP-binding و%43 از آنها جزء عملگرهای غشاهای درونی هستند. همچنین بررسی عناصر Cis در پروموتور ژنهای ABC transporter انجام گرفت که در نهایت 13عنصر در تنش خشکی و 3 عنصر در تنش شوری مشخص گردید. درنهایت الگوی بیانی 8 ژنABC transporter انتخاب شده تحت تنشهای خشکی و شوری با استفاده از روش  qPCRمورد تائید و بررسی قرار گرفت. نتایج بررسیها نشان داد، ژنهای مورد مطالعه تحت تاثیر تنشها بودند. ژنهای StABC-050،StABC-084  و StABC-124 در تنش خشکی و نیز ژنهای StABC-084  و StABC-001در برابر تنش شوری دارای افزایش بیان بودند. در ادامه جهت اطمینان از اعمال تنشهای وارد شده، میزان پرولین و RWC و نیز سدیم-پتاسیم اندازه گیری شد. طبق نتایج به دست آمده با افزایش تنش خشکی، مقدار پرولین در مراحل نموی مختلف روند افزایشی و رطوبت نسبی دارای روند کاهشی بود به طوری که این کاهش در میزان RWC با کنترل، در سطح %1 اختلاف معنیداری را نشان داد. هدف از این تحقیق، شناسایی بیوانفورماتیکی و بررسی الگوی بیان ژنهای انتخابی ABC transporter تحت تنش خشکی و شوری در سیب زمینی بود. </div> <div style="text-align: left;"> </div> <div style="text-align: justify;">ABC transporters (ATP-binding cassettes) are among the largest gene families found in the three domains of bacteria, eubacteria, and eukaryotes. Most known ABC proteins are ATP-dependent, and membrane transporter and transport a wide range of molecules. These carriers play an important role in various biological processes. Since no comprehensive study has been performed on the identifying of ABC transporters in the potato plant, in this study, by searching the NCBI database and screening the identified genes, 228 ABC transporter genes were finally identified. Analysis of gene ontology (GO) showed that about 53% of ABC transporters in biological processes are responsible for transporting materials. In the analysis of molecular function and cell content, it was found that 32% are ATP-binding and 43% of them are inner membrane actuators, respectively. Also, the Cis elements in the promoter of ABC transporter genes was investigated, which finally identified 13 elements in drought stress and three elements in salinity stress. Finally, the expression pattern of eight selected ABC transporter genes under drought and salinity stresses was investigated using qPCR method. The results showed the effect of the studied genes under stress. StABC-050, StABC-084 and StABC-124 genes in drought stress and StABC-084 and StABC-001 genes had high expression in salinity stress. Then, to ensure the application of the applied stresses, the amount of proline and RWC and Na+/K+ were measured. According to the results, with increasing drought stress, the amount of proline in different developmental stages increased and RWC decreased, so that this decrease showed a significant difference at the level of 1%. The aim of this study was to identify and evaluate the expression pattern of selected ABC transporter genes under drought and salinity stresses in potato.</div> بیان ژن, بیوانفورماتیک, تنش های غیرزیستی, استولون سیب زمینی, ATP-binding cassette (ABC) transporter gene expression, Bioinformatics, Abiotic stresses, Stolon Potato, ATP-binding cassette (ABC) transporter. 23 46 http://gebsj.ir/browse.php?a_code=A-10-403-1&slc_lang=fa&sid=1 Bahareh Pourfarid بهاره پورفرید poorfaridbahar@gmail.com 10031947532846004301 10031947532846004301 No Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز ایران Karim Sorkheh کریم سرخه k.sorkheh@scu.ac.ir 10031947532846004302 10031947532846004302 Yes Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز ایران Pedro Martinez-Gomez پدرو مارتینز گومز pmartinez@cebas.csic.es 10031947532846004303 10031947532846004303 No Department of Plant Breeding, CEBAS-CSIC, P.O. Box 164, Espinardo, Murcia, 30080, Spain دانشکده کشاورزی دانشگاه باسیلیکاتا اسپانیا