اثر تنش خشكي بر بيان ژن‏هاي كد كننده آنزيم‎ اس -آدنوزيل -ال‎متيونين: فسفواتانول‎آمين‎ان -متيل ‎ترانسفراز (PEAMT) در آرابيدوپسيس

Monitoring the Expression Pattern of Genes encoding SadenosylLmethionine:phosphoethanolamine Nmethyltransferase (PEAMT) enzyme in Arabidopsis under Drought Stress

در اين مطالعه با استفاده از روش آناليز نسبي بيان ژن‎ها به‎كمك تكنيك (qRTPCR) Quantitative Real Time PCR تاثير دو سطح تنش خشكي 12 و 16 روزه بر بيان خانواده ژني‎ رمزكننده آنزيم اسآدنوزيلال‎متيونين: فسفواتانول‎آمين‎ان -متيل‎ترانسفراز (PEAMT) در سه اندام آرابيدوپسيس؛ شامل برگ‌هاي درحال توسعه، برگ‌هاي توسعه يافته و ريشه؛ ارزيابي شد. اين آنزيم نقش كليدي در بيوسنتز فسفوكولين دارد. تاكنون يك ژن به ‎طور قطع (AtNMT1) و دو ژن به‎ صورت احتمالي (AtNMT2 و AtNMT3) به عنوان رمزكننده آنزيم‎هاي خانواده PEAMT در آرابيدوپسيس معرفي شده‎اند. رفتار اين سه ژن در مواجهه با تنش خشكي متفاوت بود. درحاليكه بيان ژن AtNMT2 چندان متاثر از تنش و نوع اندام نبود، بيان دو ژن AtNMT1 و AtNMT3 بسيار به اين عوامل وابسته بودند. بيان AtNMT1 در پاسخ به 12 روز قطع آبياري در برگ‎هاي درحال توسعه و توسعه يافته كاهشي تقريبا 0.8 برابري داشت، اما بيان آن در ريشه تا حدود 4.5روبرو و به سطح شاهد بازگشت. بيان ژن AtNMT3 در 12 و 16 روز قطع آبياري، به رغم عدم تغيير و كاهش در اندام‎هاي هوايي، به ترتيب در حدود 3.5 و 9 برابر در ريشه افزايش يافت. به نظر مي‎رسد AtNMT3 احتمالا ژن حساس ‎به خشكي در ريشه است. به‎طور كلي، شايد بتوان گفت كه دو ژن AtNMT1 و AtNMT3 ايزوفرم‎هاي موثر رمزكننده آنزيم‎هاي PEAMTدر شرايط مواجهه با تنش خشكي در آرابيدوپسيس هستند.

In this study we use relative expression analysis via quantitative RealTime PCR to evaluate the effects of drought on the expression pattern of genes coding for the enzyme SadenosylLmethionine: phosphoethanolamine Nmethyltransferase (PEAMT) in Arabidopsis thaliana. Tissues including fastexpanding leaves, fully expanded leaves, and roots have been considered. PEAMT plays a key role in the biosynthesis of phosphocholine. According to the Arabidopsis thaliana genome database (TAIR) there is one known gene At3g18000 (AtNMT1) and two putative genes At1g48600 (AtNMT2) and At1g73600 (AtNMT3) coding for the PEAMT enzyme. The tissue mRNA induction level of AtNMT1and AtNMT3 genes varied in response to drought levels, while AtNMT2 gene expression was affected negligibly by these factors. While withholding water for 12 days reduced the expression level of AtNMT1 in fast expanding and fully expanded leaves by about 0.8 folds, the expression level of the gene increased in roots by about 4.5 folds. In contrast, after 16 days without watering, the expression level of AtNMT1 rose about 2.5 folds and reduced to the level of control in fast expanding leaves and roots, respectively. The expression pattern of AtNMT3 suggests that AtNMT3 may be a drought responsive gene in roots. AtNMT3 expression in roots increased about 3.5 and 9 folds in response to 12 and 16 days of water deficit, respectively, despite the lack of changes and/or reduction in leaves. We conclude that the genes AtNMT1 and AtNMT3 may influence the response to drought stress in Arabidopsis.