آناليز بيوانفورماتيكي EST ژن هاي القاء شده در برنج بعد از تيمار به وسيله بنزوتياديازول

In-Silico ‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌EST analysis of rice genes induced by Benzothiadiazole treatment

مقاومت القايي (IR) نوعي از مقاومت است كه هم با آلودگي با مواد بيولوژيكي قبل از آلودگي با پاتوژن و هم به وسيله تيمار با مواد شيميايي فعال مي شود. يكي از مهم ترين انواع آن، كه بيش ترين مطالعات بر روي آن انجام شده، مقاومت اكتسابي سيستميك (SAR) است كه نقش مهمي در مقاومت به بيماري ها در گياهان به عهده دارد. برخي از مواد شيميايي باعث ايجاد SAR در گياهان مي شوند. بنزوتياديازول (BTH) از جمله مواد شيميايي موثر است كه كاربرد خارجي آن به عنوان يك تركيب جديد براي كنترل بيماري ها شناخته شده مي باشد كه پاسخ آن در سرتاسر گياه انتقال مي يابد و پاسخ هاي دفاعي در مقابل بيماري را افزايش مي دهد. به منظور بررسي مكانيسم هاي فعاليت بيوشيميايي BTH و ژن هاي القا شده توسط آن، داده هاي توالي ESTهاي مربوط به BTH در برنج از سايت NCBI اخذ شدند. با دسته بندي و هم گذاري حدود 370 توالي EST برنج بعد از تيمار با BTH 33 كانتيگ و 234 سينگلتون تشكيل شد، سپس گروه هاي كاركردي مشخص و با انجام مقايسه بين دو كتابخانه ژن هاي مشترك تعيين شدند. نتايج حاصل از اين تحقيق مشخص كرد كه پس از كاربرد BTH در برنج پروتئين هاي كيناز، LHCB، OEEP، هم چنين آنزيم كربنيك انهيدراز و نيز آنزيم Ribulose بيان مي شوند. در اين مطالعه براي نخستين بار تاثير BTHبر دستگاه فتوسنتزي گياهان مشاهده شد، هم چنين مسيرهاي سيگنال دهي دفاعي در برنج را پس از تيمار با BTH مشخص كرد. در اين مطالعه ژن هايي كه ممكن است در تنظيم مكانيسم هاي دفاعي گياه در برابر بيماري ها دخالت داشته باشند شناسايي شدند. اين نوع مطالعات بيوانفورماتيكي مي تواند در طرح هاي اصلاحي براي توسعه واريته هاي متحمل در برابر بيماري ها كمك كننده باشد.

Induced resistance (IR), activated either by a prior pathogen infection (biological induced resistance) or by treatment with a chemical. Induced resistance is thought to play an important role in the preservation of plants in nature. Although several types of IR have been identified, the one that has been studied most extensively is systemic acquired resistance (SAR). Systemic acquired resistance is an inducible defense mechanism that plays an important role in disease resistance in plants. It has been found that agrochemical components cause SAR in plants. One of the effective agrochemicals is benzothiadiazole (BTH). The exogenous application of BTH to leaves augments the sensitivity of cells to respond to elicitation. BTH has been developed as a novel disease control compound that is translocated throughout the plant where it acts by inducing an inherent disease resistance response. In order to investigate the mechanisms of BTH biochemical activity and its induced genes, BTH-related EST sequences were mined from NCBI site. Clustering and assembling about 370 rice EST sequences were formed after treatment with BTH resulted in 33 contig and 234 singltone, and then functional groups were determined and compared with the two libraries of common genes. The results of this study indicated that after application of BTH on rice, kinase, LHCB and OEEP proteins as well as the carbonic anhydrase and Ribulose enzymes are expressed. This study is the first report that effect of BTH on plant photosynthesisc. In this study novel candidate genes were identified which may have a possible involvement in plant defense mechanism. This kind of bioinformatics studies may be useful in molecular breeding programs in rice for development of diseases tolerance varieties.