بررسی مقایسه‏ ای ترنسکریپتوم برگ برنج تحت شرایط کنترل و تنش خشکی با استفاده از داده ‏های EST

Abstract

برنج غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان به ویژه کشورهای در حال توسعه است و خشکی مهمترین عامل کاهش عملکرد برنج در آسیا می‌باشد. این تحقیق به منظور شناسایی ژن‌های پاسخ دهنده به تنش خشکی با کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات EST دو کتابخانه برگ برنج انجام شد. داده‌های کتابخانه‌های EST در شرایط شاهد و تنش خشکی، از پایگاه ‏داده NCBI دریافت و با استفاده از نرم‏افزار EGassembler ویرایش، دسته‏بندی و هم‏گذاری شدند. توالی‏های کانتیگ و سینگلتون به دست آمده به عنوان الگو برای جستجوی بلاست ‏x در بانک توالی پروتیین برنج و انتساب گروه عملکردی با استفاده از نرم‏ افزار CLC Genomic Workbench و AgriGO به کار برده شدند. پروتئین‌های شناسایی شده در کتابخانه‌های شاهد و خشکی به ترتیب در70 و 82 گروه کارکردی مختلف قرار گرفتند. برای شناسایی تفاوت‌های معنی‌دار بین گروه‌های کارکردی در کتابخانه‌های شاهد و تنش خشکی از نرم‏افزار IDEG6 استفاده شد. بررسی هستی‌شناسی ژن‌ها، تفاوت معنی‏‌دار در 20 گروه عملکردهای مولکولی، 35 گروه فرایندهای زیستی و 12 گروه اجزای درون سلول را آشکار ساخت. به منظور تعیین بیان افتراقی ژن‏ها بین دو کتابخانه، 4012 EST دارای کد Unigene با استفاده از الگوریتم پیاده‏ سازی شده در نرم‏افزار MATLAB انتخاب و با استفاده از نرم ‌افزار IDEG6 تفاوت معنی‌دار بین 42 ژن تحت تنش خشکی نسبت به شاهد، مشاهده شد (31 ژن افزایش و 11 ژن کاهش بیان). ژن‏های افزایش بیان یافته، در پاسخ به تنش‌های محیطی و اکسیداتیو، برقراری هموستازی، پروتئولیز و گلیکولیز نقش داشته و ژن‌های مربوط به فتوسنتز کاهش بیان نشان دادند.