بررسي تاثير كادميوم بر تغيير بيان ژن هاي چرخه سلولي (cyclin B1 و CDK-A) در نوك ريشه گياهچه هاي گندم (.Triticum aestivum L)

Investigation of Cell Cycle Gene Expression (Cyclin B1 and CDK-A ) Change Induced by Cadmium in Root Tips of Wheat (Triticum aestivum L.) Seedlings

سابقه و هدف: اثر سمي كادميوم بر پارامترهاي رشدي و تقسيم سلولي در مناطق مريستمي گياهان مختلف به اثبات رسيده است. اما با وجود اين شواهد، مكانيزم هاي مولكولي دقيق اين فرآيند به خوبي شناخته نشده است. هدف از اين تحقيق بررسي اثر كادميوم بر بيان ژنهاي cyclin B1 و CDK-A در نوك ريشه گياهچه هاي گندم، براي شناخت مكانيزم هاي مولكولي تاثير كاهشي كادميوم بر رشد است. مواد و روش ها: نوك ريشه گياهچه هاي گندم رشد كرده در محيط هاي كشت حاوي غلظت هاي 0، 5، 10، 15، 20، 30، 60، 90 و 120 ميلي گرم بر ليتر كلريد كادميوم براي استخراج RNA و انجام RT-PCR با استفاده از پرايمرهاي اختصاصي اين ژن ها مورد استفاده قرار گرفت. يافته ها: يافته ها نشان داد كه بيان ژن cyclin B1 در غلظت هاي 5، 10 و 15 ميلي گرم بر ليتر كلرايد كادميوم تغييري نداشته است، اما در غلظت هاي بالاتر از 15 ميلي گرم بر ليتر اثر كاهشي آن بر روي بيان ژن كاملا مشهود است. همچنين بيان ژن CDK-A در غلظت هاي 60، 90 و 120 ميلي گرم بر ليتر كادميوم تحت تاثير كاهشي كادميوم قرار گرفت. نتيجه گيري: كاهش رشد ريشه و كلوپتيل گياهچه هاي گندم تيمار شده با غلظت هاي مختلف كادميوم، به بيان دو ژن cyclin B1 و CDK - A و به عوامل ناشناخته ديگري غير از بيان اين دو ژن بستگي دارد.

Aim and Background . The toxic effects of cadmium on growth parameters and cell division in Meristem of different plants have been demonstrated. However, the molecular mechanisms of this process are not completely understood until now. The aim of this study was to investigate the effect of cadmium on the expression of CDK-A and cyclin B1 genes in root tip of wheat seedlings for the identification of molecular cadmium limiting mechanism. Materials and Methods . Treated wheat root tips with 0, 5, 10, 15, 20, 30, 60, 90 and 120 mg/l concentrations of cadmium used for RNA extraction and RT-PCR with primers specific for cyclin B1 and CDK-A genes . Results . Resuls showed that expression of cyclin B1 gene at cadmium concentrations ranging from 5-15mg/l was invariant. But in higher concentrations (more than 15 mg/l) limiting effect of cadmium was quite clear. Also expression of CDK-A gene at 60, 90 and 120 mg/l concentrations of cadmium affected by limiting effect of cadmium. Conclusion . The decrease in root and coleoptiles growth of wheat seedlings treated with different concentration of cadmium depends on the expression of cyclin B1 and CDK-A genes and other unknown factors.