منابع تحقیق با موضوع پروتئين، کلريد، سديم، شوري

پایان نامه ها و مقالات

تنش شوري و اکسيداتيو در ذرت افزايش يافت (راپالا-کوزيک و همکاران، 2008). آسکوربات يک آنتي اکسيدان مهم و از بين برنده راديکالهاي آزاد در گياهان است و منودهيدروآسکوربات ردوکتاز براي بازسازي آسکوربات و حفظ آن بسيار مهم است. با کمال تعجب، مشخص شد که فراواني يک منودهيدروآسکوربات ردوکتاز در اثر تنش کلريد سديم کاهش بيان نشان داده است (ليزنبي و همکاران، 2005). اين نتايج لزوم تحقيقات منسجم و برنامهريزي شده در زمينه تنش شوري و با رهيافتهاي مختلف مولکولي از جمله پروتئوميک را بيش از پيش نشان ميدهد.
3-5-3- ترجمه پروتئين، پردازش و تخريب
لکه شماره 4204 در رقم حساس آرتا تغيير بيان معني داري نشان داد و تحت تنش شوري کاهش بيان يافت. اين لکه مربوط به پروتئين Lactolyglutathione lyase ميباشد که در ترجمه پروتئين نقش ايفا ميکند.
لکههاي شماره 3222، 4202 و 4703 در رقم متحمل بم تحت تنش شوري تغيير بيان معني داري نشان داد و با مقدار 250 ميليمولار نمک کلريد سديم افزايش بيان نشان داد. لکه 3222 احتمالا مربوط به پروتئين Nascent polypeptide-associated complex alpha chain، 4202 پروتئين Elongation factor1B alpha-subunit 2 و 4703 پروتئين Protein disulphide isomerase (ATPDIL 1-2) ميباشند که در ترجمه پروتئين، پردازش و تخريب آن موثر هستند.
تنظيم بيان ژن مخصوصا در يوکاريوتها در سطوح مختلفي مثل رونويسي، پس از رونويسي، ترجمه و پس ترجمه صورت ميگيرد. کاهش عمدهاي در سنتز پروتئين جديد پس از تيمار با کلريد سديم در آرابيدوپسيس ديده شد (نديمبا و همکاران، 2005) و دادههاي قبلي ريزآرايهها نيز نشانگر کاهش بيان در اکثر ترانسکريپت براي تقريبا تمام پروتئينهاي ريبوزومي پلاستيدي و سيتوزولي بود (جيانگ و ديهولوس، 2006). تحت شرايط کم آبي، بيش از 90% از mRNAهاي مرتبط با پليزومي آرابيدوپسيس کاهش شديد نشان دادند که نشان از کاهش ترجمه رونوشت آنها است (کاواساگوچي و همکاران، 2004). دو پروتئين (PD II)، (PDIL 1-1 و PDIL i-2) و مجموعه پروتئينهاي زنجيره آلفا و HSC70-2 ميتوکندريايي پس از اعمال تنش کلريد سديم کاهش يافتند. اعضاي پروتئينهاي HSC70 اغلب در کمک به تاخوردگي81 جديد پلي پپتيد سنتتاز و ورود/انتقال از پروتئينهاي پيش ساز دخيل هستند (وانگ و همکاران، 2004). پيشنهاد شد که HSC70 ممکن است به عنوان يک موتور براي حمل و نقل پروتئين پيش ساز از طريق غشا از راه تعامل با پپتيدهاي سيگنال دهنده استفاده شود (ژانگ و گلاسر، 2002). کاهش فراواني 82MtHSC70-2 بعد از تيمار کلريد سديم نشان ميدهد که کاهش در حمل و نقل پپتيدهاي تازه سنتز شده به ميتوکندري، تا حدودي به دليل کاهش سنتز پروتئين جديد تحت شرايط شوري است (جيانگ و همکاران، 2007). تنظيم HSP90 در گوجه فرنگي تيمار شده با کلريد سديم به نقش آن در جلوگيري از تجمع پروتئينهاي دناتوره و تسهيل در تاخوردن مجدد برميگردد (چانگ و همکاران، 2000؛ وانگ و همکاران، 2008 و 2009؛ چن و همکاران، 2009). افزايش بيان ژن HSP90 در توتون در تحمل تنش کلريد سديم موثر بود (ليو و همکاران، 2006).
در سمزدايي گلوتاتيون از methylglyoxal (MG)، يک محصول جانبي سمي کربوهيدرات و متابوليسم اسيدآمينه به نام Lactoylglutathione lyse تشکيل ميشود. MG از تکه تکه شدن و از بين بردن فسفات از ساختار phosphor-ene-diolate از گليسرآلدهيد3-فسفات و دهيدروژناز فسفات و از اکسيداسيون آمينواستون در طول بيوسنتز ترئونين ناشي ميشود. اثرات سمي MG از جهش اسيدنوکلئيک تا تغيير و تخريب زيرواحدهاي پروتئيني را شامل ميشود (تورنالي، 1996). تجمع MG نشانگر قرار داشتن گياه در شرايط تنش مانند شوري، خشکي و سرما است (ياداو و همکاران، 2005).
3-5-4- پروتئينهاي مرتبط با ديواره سلولي
لکههاي شماره 7604، 8506، 8601 و 8603 در رقم متحمل تغيير بيان معني داري نشان دادند و فراواني همه آنها با تنش شوري کاهش يافت. اين لکهها احتمالا مربوط به پروتئين Glycosyl hydrolase family 1 protein هستند که در ديواره سلولي نقش دارد.
تنش کلريد سديم، ميزان آب در دسترس گياه را کاهش ميدهد و منجر به مهار رشد گياه با افزايش فشار آستانه ديواره ميگردد که اين فشار موجب گسترش سلولها يا القاي محدوديتهاي هيدروليکي براي جذب آب ميشود (استئودل، 2000). جيانگ و همکاران (2007) چهار پروتئين خانواده گليکوزيل هيدرولاز (GH)، که سه تاي آن متعلق به خانواده GH1 و يکي متعلق به خانواده GH17 است را در ريشه آرابيدوپسيس تحت شوري شناسايي کردند. پروتئينهاي خانواده GH1 و GH17 به ترتيب شامل ?- glycosidase و ?-1,3-glucanase نقش مهمي در بسياري از فرآيندهاي فيزيولوژيکي در گياهان، از جمله بازسازي ديواره سلولي دارند (بري، 2004؛ ژو و همکاران، 2004). هر يک از چهار پروتئين GH مشخص شده، يک الگوي بيان متمايز دارند. فراواني دوتا از GH1ها پس از شش ساعت از تنش کلريد سديم کاهش يافت، در حاليکه سومين GH1 افزايش يافت. با اين حال يکي از GH1هاي کاهش يافته نيز پس از 48 ساعت از تنش، افزايش يافت. دو لکه پروتئيني GH17 داراي فراواني بيشتر در بافتهاي تيمار در زمانهاي شش و 48 ساعت پس از تنش کلريد سديم بود. آزمايشهاي بيشتر روي ويژگي سوبسترا، محل ساخت آنزيم و محصولات براي تعيين نقش اين آنزيمها در پاسخ ريشه به تنش کلريد سديم توصيه گرديده است (جيانگ و همکاران، 2007).
پروتئين غني از گلايسين 83(GRPS) حاوي 60% گلايسين بوده و در ديواره سلولي بسياري از گياهان عالي يافت ميشود. اين پروتئينها تشکيل يک گروه از اجزاي پروتئين ساختاري ديواره و غني از پرولين را ميدهد (رينگلي و همکاران، 2001). GRPS در بيان ژن تنظيم کننده تغييرات پسترجمهاي در گياهان در شرايط مختلف تنش ايفاي نقش ميکند و در اکثر موارد، در باف
ت
هاي آوندي انباشته شده و سنتز آنها بخشي از مکانيسم دفاعي گياه است (موسوي و هوتا، 2005). شوري باعث افزايش موقت فراواني AtGRP7 ميشود (جيانگ و همکاران، 2007). مطالعات قبلي نشان داده است که سطح رونوشت AtGRP7 توسط ABA، مقادير بالاي کلريد سديم و مانيتول سرکوب ميشود (کائو و همکاران، 2006). کيم و همکاران (b2007) اعلام نمودند که AtGRP7 نمايش دهنده فعاليت چاپرون RNA بوده و ميتواند باعث فرآيند انطباق با سرما در E.coli شود. موسوي و هوتا (2005) اعلام داشتند که سه پروتئين مرتبط با ديواره سلولي يعني GRP7، Caffeoyl-CoA O-methyltransferase 6 و 84S1UPTG1. GRP7 نقش مهمي در تغييرات پس از رونوشت برداري در بيان ژن در گياهان مختلف تحت شرايط تنش ايفا مي کند و نقش مهمي در فرآيندهاي تدافعي در برابر تنش دارد و همچنين پروتئين GRP7 در رقم حساس کاهش و در رقم متحمل افزايش بيان نشان ميدهد. پاکوش و همکاران (1989) و همچنين مارتز و همکاران (1998) بيان نمودند که Caffeoyl-CoA O-methyltransferase نقش حياتي در سنتز ليگنين در ديواره سلولي دارد و در شرايط تنش در ريشه گوجه فرنگي در رقم متحمل افزايش مييابد (ويراناگامالايا و همکاران، 2008). افزايش بيان پروتئين S1UPTG1 در بيوسنتز ديواره سلولي ريشه در پاسخ به تنش شوري اتفاق ميافتد (لي و همکاران، 2008).
همچنين جيانگ و همکاران (2007) دو پروتئين germin-like (GLPs) شناسايي نمودند: GLP9 و پروتئين اگزالات اکسيداز مانند که فراواني آنها در ريشه آرابيدوپسيس تحت تنش شوري افزايش يافت. GLPs به توالي و ساختار germin غلات شباهت دارند و ممکن است در ديواره سلولي مشارکت داشته باشند (ممبر و همکاران، 2000). اگرچه GLPها عمدتا فاقد فعاليت اگزالات اکسيدازي هستند، اما برخي از آنها داراي فعاليت SOD ميباشند. GLPها در طول دوره جنينزايي نقش قابل توجهي در تنشهاي زيستي و غيرزيستي ايفا ميکنند. براي مثال، بيان GLP در ريشههاي جو پس از قرار گرفتن در شرايط تنش شوري تشخيص داده شد (هورکمن و همکاران، 1994). برگشتپذيري گليکوزيله پلي پپتيدي (RGP1) نيز در اثر تيمار کلريد سديم مشخص شد. RGP1 احتمالا در سنتز ديواره سلولي درگير است (دوگا و همکاران، 1997). ديواره سلولي، تشکيل يک مانع فيزيکي و يک فرآيند کلاس سه پراکسيداز واسطه اتصال عرضي از چند ترکيب براي محافظت از ريشههاي گياه در جهت از دست ندادن آب بيشتر در شرايط کمبود آب ميشود (پاساردي و همکاران، 2004).
3-5-5- پروتئينهاي مرتبط با متابوليسم اسيدهاي آمينه و هورمونها
لکههاي شماره 3402، 6406 و 6504 در رقم حساس تحت تيمار تنش شوري کاهش بيان نشان دادند. لکه 3402 احتمالا مربوط به پروتئين Aminomethyl transferase، 6406 پروتئين DNA-binding protein GBP16، 6504 پروتئين Neutral leucine aminopeptidase preportein ميباشد که جزء متابوليسم اسيدهاي آمينه و پروتئينهاي مرتبط با هورمونها ميباشند. لکههاي 1402، 1403، 6501 و 8301 در رقم متحمل با اعمال 250 ميليمولار تنش شوري کاهش بيان نشان دادند. لکههاي 1402 و 1403 احتمالا مربوط به پروتئين ACC oxidase (ACO2)، 6501 پروتئين Ketol-acid reductoisomerase و 8301 پروتئين Glu dehydrogenase 2 (GDH2) ميباشند که جزء متابوليسم اسيدهاي آمينه و پروتئينهاي مرتبط با هورمونها ميباشند.
اتيلن و جاسمونيک اسيد، هورمونهايي هستند که با تنشهاي محيطي در ارتباط هستند (چن و همکاران، 2005؛ دووتو و تورنر، 2005). اکثر اتيلن و جاسمونيک اسيد مرتبط با رونوشت برداري تحت تنش شوري شناسايي شدهاند (جيانگ و ديهولوس، 2006). 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic (ACO) تسريع تبديل 1-Aminocyclopropane-1-carboxylic acid به اتيلن را انجام ميدهد. S-آدنوزيل متيونين سنتتاز توليد S-آدنوزين متيونين (SAM) از L-متيونين و ATP را انجام ميدهد. SAM به عنوان دهنده گروه متيل در واکنش ترانس متيلاسيون متعددي ايفاي نقش ميکند و پيشرو براي سنتز پلي آمينها و اتيلن در ميان متابوليتهاي ديگر است. در گياهان SAM سنتتاز توسط خانوادههاي ژني کوچک کد ميشود که شامل اعضايي است که در تنش کلريد سديم به صورت متفاوت تنظيم ميشوند (اسپارترو و همکاران، 1994).
جاسمونيک اسيد در طيف گستردهاي از تنشها ، دفاع و فرآيندهاي رشد و نمو دخالت دارد (دووتو و تورنر، 2005). يکي از آنزيمهاي دخيل در بيوسنتز جاسمونيک اسيد، allene oxid cyclase2 (AOC2) است که فراواني آن تحت تنش کلريد سديم افزايش مييابد و به نظر ميرسد که افزايش بيوسنتز جاسمونيک اسيد نيز ممکن است با پاسخ به کلريد سديم در ريشههاي آرابيدوپسيس در ارتباط باشد. خانواده 85JR1 يک لکتين jacalin پروتئين است که مشابه پروتئين myrosinase-binding بوده و به صورت مثبت توسط کلريد سديم القاء ميشود (جيانگ و همکاران، 2007). رونوشتهاي JR1 به شدت با زخم و جاسمونيک اسيد القا ميشود (لئون و همکاران، 1998).
مقدار برخي از اسيدهاي آمينه مانند پرولين پس از تيمار با کلريد سديم افزايش مييابند (فوگره و همکاران، 1991؛ دي مارتينو و همکاران، 2003). اشرف و هريس (2004) نشان دادند که تنشهاي هيپراسمزي باعث تجمع اسيدهاي آمينه آزاد مانند گلوتامين، آسپارژين و پرولين در سلولهاي گياهي ميشود. فراواني اسيد آمينههاي 3-Isopropylmalate dehydrogenase و Cobalamine-independent methionine syntethase پس از تيمار با کلريد سديم کاهش يافت اما فراواني گلوتامات دهيدروژناز 2، (GDH2) و گلوتامين سنتتاز (GS) در شش ساعت اول تنش شوري کاهش و پس از گذشت 48 ساعت افزايش نشان داد (جيانگ و همکاران، 2007). GS و GDH همراه با تعدادي از آنزيمهاي ديگر، نقش کليدي در حفظ تعادل کربن و نيتروژن ايفا ميکند (ميفلين و هاباش، 2002). مطالعات نشان ميدهد که شوري با توليد سيگنال ROS، باعث بيان زيرواحد ?-GDH و آنيوني iso-GDH به عنوان آنزيمهاي ضد تنش در سمزدايي آمونياک و توليد مجدد گلوتامين ميشود (اسکوپليتيس و همک
اران، 2006). 86SAMS و ايزوپروپيل مالات دهيدروژناز و گلوتامين سنتتاز در سنتز اسيدهاي آمينه و در تنظيم اسمزي ريشه تحت تنش شوري با حفاظت آنزيمي و غشايي نقش دارند (اويونگ و همکاران، 2007). فراواني SAMS و UDP-گلوکز پيروفسفوريلاز در رقم حساس تحت شرايط تنش کلريد سديم در ريشه گوجه فرنگي افزايش نشان داده است (مانا و همکاران، 2011).

3-5-6- شبکه انتقال سيگنال درگير در پاسخ به تنش کلريد سديم
لکه شماره 2406 در در رقم حساس آرتا تحت تنش شوري افزايش بيان نشان داد. اين لکه احتمالا مربوط به پروتئين Calreticulin 2 (CRT2) ميباشد که در شبکه انتقال سيگنال درگير در تنش کلريد سديم فعاليت مينمايد.
افزايش در غلظت کلريد سديم در فضاي خارج سلولي را ميتوان توسط سنسورهاي فرضي در غشاي سلولي آرابيدوپسيس و انتقال به ماشين سلولي براي تنظيم بيان ژن درک کرد (چينوسامي و همکاران، 2005). تنش ميتواند تشکيل ROS تحريک شده را در مسير انتقال Ca2+ غيرفعال و تنظيم کنندههاي مرکزي و عوامل موثر بر رشد گياه و انتقال پيام تنش را باعث شود (کلارک و همکاران، 2001؛ باساني و همکاران، 2004؛ کانترو و همکاران، 2006؛ مورتيمر و همکاران، 2008). تنش، پراکسيداسيون غشا را القا کرده که اين امر وابسته به تغييرات در غشاي پلاسما تحت فعاليتهاي H+-ATpase است (چنگ و همکاران، 2009). پروتئينهايي مانند 87CRT1 و CRT2، پروتئينهاي مرتبط با کلسيم88 و پروتئين small Ras-like GTP-binding (Ran-1) در شبکه انتقال سيگنال در تنش شوري درگير هستند. در سلولهاي گياهي، Ca2+ پيام رسان داخل سلولي عمومي درگير در مسيرهاي سيگنال متعددي است. سطوح Ca2+ داخل سلولي، تا حدودي با پروتئينهاي مرتبط با کلسيم تنظيم شده و بعد از فعال سازي، کينازهاي خاصي را القا ميکند (جيانگ و همکاران، 2007). Calreticulin (CRT) يک پروتئين چند منظوره است که بهطور عمده در شبکه اندوپلاسمي سلولهاي يوکاريوتي جا دارد. گياهان سه ايزوفرم CRT (CRT1، CRT2 و CRT3) دارند. آرابيدوپسيس 18 پروتئين CRT دارد و اعضاي اين ايزوفرمها پاسخ متفاوتي به محرکهاي خارجي ميدهند (پرسون و همکاران، 2003).
CRT1 و CRT2 ايزوفرمهاي بزرگي هستند که با اتصال به Ca2 نقش مهمي در هموستازي Ca2+ تحت تنشهاي محيطي دارند. Ran GTpase يوکاريوتي به احتمال زياد در انتقال هستهاي پروتئين و پيشرفت چرخه سلولي درگير ميشود (يانگ، 2002). اطلاعات کمي در مورد عمل Ran در پاسخ گياه به تنش وجود دارد. فراواني Ran1 پس از 48 ساعت در تيمار با کلريد سديم افزايش نشان داده است (جيانگ و همکاران، 2007). برخي از آنزيمهاي گليکوليتيک (آلدولاز و انولاز) با تونوپلاست و تنظيم فعاليت پمپ H+

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *