نقش مطالعات ژنوميكس كاركردي در شناسايي پاسخ‌هاي مولكولي گياهان زراعي به تنش‌هاي غيرزيستي

گياهان در طول دوره رشد در معرض عوامل تنش زاي غيرزيستي متعددي قرار مي گيرند. با توجه به نقش محوري گياهان زراعي در توليد غذا، علوفه، روغن و سوخت هاي زيستي، ارزيابي پاسخ هاي آنها به تنش هاي محيطي حائز اهميت زيادي است. گياهان در طول تكامل داراي سامانه‌هاي مولكولي پيچيده اي براي پاسخ و سازگاري با شرايط تنش زاي محيطي از جمله خشكي، شوري، سرما و گرما شده‌اند. پاسخ به تنش هاي غيرزيستي در گونه ها و حتي در ارقام مختلف يك گونه به مقدار قابل توجهي متفاوت است. شناسايي پاسخ هاي گياه به تنش هاي غيرزيستي، باعث تحول زيادي در دوران پسا ژنوم شده است. تجزيه‌هاي فيزيولوژيكي و مولكولي به شناسايي بهتر پاسخ هاي گياهي كمك كرده و در اين رابطه توالي يابي ژنوم گياه آرابيدوبسيس نقش مهمي داشته است. فنوتايپينگ كمي گياهان با استفاده از فناوري تصوير برداري و تركيب آن با فناوري اطلاعات، درك پاسخ هاي پيچيده گياهان را تسهيل كرده است. مطالعه سازوكارهاي تنظيمي جديد از جمله استفاده از مولكول هاي RNA كوچك، مدولاسيون كروماتين و اصلاح DNA ژنومي، محققان را قادر به تشخيص سامانه‌هاي مولكولي پيچيده گياهي در پاسخ به تنش هاي غيرزيستي نموده است. محققان دريافته اند كه گياهان داراي انواع حسگر ها و سامانه‌هاي پيام‌رساني براي پاسخ به تغييرات و تنش هاي محيطي هستند. الگو هاي مولكولي اين پيام ها، براي القاي صحيح رويداد هاي مولكولي پايين دست انتقال مي يابند. دريافت اطلاعات مورد نياز در ارتباط با عملكرد DNA در سطوح ژني، رونويسي RNA و فراورده‌هاي پروتئيني، نيازمند بهره برداري از روش‌هاي متنوع ژنوميكس كاركردي مانند توالي يابي نسل بعد و ويرايش ژنومي با تعداد داده بالا مي باشد. اين داده ها كه همان اطلاعات ضروري براي كليه ژن ها از جمله فراورده‌هاي ژني و عملكرد آن ها، سطوح رونويسي، سيس المنت هاي تنظيمي و الگو هاي پيرايش متناوب هستند، در اثر دسترسي به توالي كامل ژنوم حاصل مي‌شوند. با پيشرفت در روش‌هاي ژنوميكس كاركردي، مي‌توان بسياري از ژن‌هاي مرتبط با تحمل تنش را شناسايي كرده و از آنها براي بهبود تحمل گياهان زراعي به تنش‌هاي محيطي استفاده كرد. در اين مقاله، مطالعات مرتبط با ژنوميكس كاركردي براي شناسايي سامانه‌هاي پيچيده پاسخ در گياهان كه باعث سازگاري به تنش‌هاي غيرزيستي مي‌شوند، مرور شده است.