طبقه بندی و تنوع بیان ژن های دی هیدرین گندم
چکیده
دی هیدرین ها (DHNs)، پروتئین های فراوان جنینی اخیر است که توسط حوزه های دی هیدرین مشخص می شود که به تحمل گیاه در برابر تنش غیرزنده مرتبط هستند. در این مطالعه، پنجاه و چهار ژن تک DHN گندم در پایگاه داده برچسب های دنباله بیان شده شناسایی شدند. این ژن ها، هفت نوع دی هیدرین ها را کدگذاری می نمایند (KS, SK3, YSK2, Y2SK2, Kn, Y2SK3, and YSK3) و به 32 خوشه همولوگ جداسازی می شوند. تقویت ژن در میان انواع دی هیدرین متفاوت بود و اعضای DHNs نوع YSK2 و نوع Kn- در گندم نسبت به دیگر غلات و حبوبات متعدد تر بود. و بیان نسبی همه این خوشه های DHN با استفاده از یک روش شبیه سازی کامپیوتری در هفت نوع بافت (یعنی ساقه های در حال رشد نرمال و بافت های مولد؛ توسعه و جوانه زدن بذرها، ساقه های تشنه و تحت تنش سرما) و واکنش زنجیره پلیمراز رونویسی معکوس نیمه-کمی در برگ های نهال و ریشه های تحت درمان به ترتیب با از دست دادن آب، سرما، و نمک مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. نقش مسیر ABA در تنظیم بیان DHN گندم مورد تجزیه تحلیل قرار گرفت. رونوشت های انواع خاصی از DHNs به طور خاص با توجه به نوع بافت و درمان انباشته می شوند که نشان دهنده نقش های متفاوت آنها را در تحمل تنش غیر زنده گندم است.
1. مقدمه
دی هیدرین ها، که به اصطلاح پروتئین های فراوان جنینی گروه 2 اخیر (LEA) نامیده می شوند، از جمله پروتئین های محلول در آب ناشی از- کم آبی هستند که بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند. خانواده دی هیدرین توسط مایه اصلی بسیار حفظ شده غنی از-LYS مشخص می شود که شامل 15 باقی مانده اسید آمینه می شود (EKKGIMDKIKEKLPG)، که به عنوان بخش-K [1-3] نامیده می شود. پیش بینی شده است که بخش های-K، مارپیچ های- [2,4] آمفی پاتیک را تشکیل می دهند و معمولا در بیش از یک کپی و در ترکیب با حوزه های غنی از کشش Gly و Ser، بخش-S یافت می شوند. منطقه ترمینال N در بسیاری از دی هیدرین ها شامل DEYGNP دنباله حفاظت شده دیگر (V/T) ، بخش-Y می شود که همسانی قابل توجهی با محل اتصال- نوکلئوتید گیاهان و پروتئین های همراه آن باکتریایی دارند [5]. بخش های-K برای حفاظت از آنزیم توسط وظیفه جلوگیری از تجمع پروتئین غیرزنده و تحمیل شده- تنش [6] ضروری هستند. دی هیدرین ها با توجه به ترکیبی از این بخش های حفظ شده، به چند کلاس تقسیم می شوند [2].
Abstract
Dehydrins (DHNs) are late embryonic abundant proteins characterized by the dehydrin domains that are involved in plant abiotic stress tolerance. In this study, fifty-four wheat DHN unigenes were identified in the expressed sequence tags database. These genes encode seven types of dehydrins (KS, SK3, YSK2, Y2SK2, Kn, Y2SK3, and YSK3) and separate in 32 homologous clusters. The gene amplification differed among the dehydrin types, and members of the YSK2- and Kn-type DHNs are more numerous in wheat than in other cereals. The relative expression of all of these DHN clusters was analyzed using an in silico method in seven tissue types (i.e. normal growing shoots, roots, and reproductive tissues; developing and germinating seeds; drought- and cold-stressed shoots) as well as semi-quantitative reverse transcription polymerase chain reaction in seedling leaves and roots treated by dehydration, cold, and salt, respectively. The role of the ABA pathway in wheat DHN expression regulation was analyzed. Transcripts of certain types of DHNs accumulated specifically according to tissue type and treatment, which suggests their differentiated roles in wheat abiotic stress tolerance.
1. Introduction
Dehydrins, also called group 2 late embryonic abundant (LEA) proteins, are among the most studied dehydration-induced watersoluble proteins. The dehydrin family is characterized by a highly conserved Lys-rich motif that consists of 15 amino acid residues (consensus EKKGIMDKIKEKLPG), referred to as the K-segment [1–3]. K-segments are predicted to form amphipathic -helices [2,4] and are usually found in more than one copy and in combination with domains rich in Gly and a Ser stretch, the S-segment. The N terminal region of many dehydrins contains another conserved sequence (V/T) DEYGNP, the Y-segment, which shares significant homology with the nucleotide-binding site of plants and bacterial chaperones [5]. K-segments are essential for enzyme protection by their supposed function of preventing abiotic stress-imposed protein aggregation [6]. Dehydrins are subdivided into several classes according to a combination of these conserved segments [2].
چکیده
1. مقدمه
2. مواد و روش ها
2.1. مواد گیاهی، شرایط رشد، و درمان
2.2 استخراج RNA، سنتز cDNA رشته- اول و PCR
2.3. استخراج پایگاه داده برچسب های توالی بیان شده (dbEST) و در تجزیه و تحلیل شبیه سازی کامپیوتری
2.4 فریم های باز خواندن (ژن رمز گردان (ORFها)) و پیش بینی حوزه دی هیدرین
2.5 همراستایی چند دنباله و ساخت درخت فیلوژنتیک
3. نتایج
3.1. شناسایی DHNs گندم
3.2. مقایسه خانواده DHN بین گندم و سایر غلات
3.3 تکامل دی هیدرین گندم
3.4 تنوع بیان خوشه های DHNگندم.
4 بحث و گفتگو
4.1. خانواده DHNگندم
4.2 تنوع بیان دی هیدرین گندم
4.3 سیگنال های تنش فرضی در تنظیم بیان DHN گندم
Abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Plant materials, growth conditions, and treatments
2.2. RNA extraction, first-strand cDNA synthesis, and PCR
2.3. Expressed sequence tags database (dbEST) mining and in silico expression analysis
2.4. Open reading frames (ORFs) and dehydrin domain prediction
2.5. Multiple sequence alignment and phylogenetic tree construction
3. Results
3.1. Identification of wheat DHNs
3.2. Comparing the DHN family between wheat and other major cereals
3.3. Phylogenesis of wheat dehydrins
3.4. Expression diversification of wheat DHN clusters
4. Discussion
4.1. Wheat DHN family
4.2. Expression diversification of wheat dehydrins
4.3. Putative stress signals in wheat DHN expression regulation
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه