شناسایی بیوانفورماتیکی ژن‌های هدف miRNA‌های پاسخ دهنده به تنش خشکی در کلزا (Brassica napus)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

miRNA‌ها مولکول‌های کوچک، غیرکدکننده و تنظیمی هستند که نقش مهمی در تنظیمات پس از بیان ژن در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی دارند. با این‌ که کلزا گیاه دانه روغنی بسیار مهمی در سطح جهانی است، هنوز اطلاعات کمی درباره‌ی مکانیسم‌های تنظیمی ژن‌های هدف miRNAهای پاسخ دهنده به خشکی در آن وجود دارد. لذا در این پژوهش ژن‌های هدف miRNA‌های پاسخ دهنده به خشکی bna-miR860،bna-miR156b ،bna-miR156c ،bna-miR156g ،bna-miR171a ،bna-miR171d ،bna-miR171e ،bna-miR172d ،bna-miR399a ، bna-miR399b،bna-miR396a ، bna-miR395d، bna-miR395e‌ و bna-miR395f در کلزا توسط روش‌های بیوانفورماتیکی شناسایی شدند. سپس عملکرد مولکولی، فرآیند بیولوژیکی، اجزای سلولی، برهمکنش پروتئین‌ها و ارتباط مسیرهای عملکردی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در پژوهش حاضر 225 ژن هدف برای miRNA‌ها شناسایی شد. بررسی بیوانفورماتیکی نشان داد که ژن‌های ریبوزومی، پروتئازومی و چاپرونی RPP1C،RPL36AA ، RPL9D، RPS11، RPT1A، RPT2a، RPT4A، RPN11، HSF1، HSFA1E، HSF4 و HSFB2B تحت تاثیر miRNA‌های پاسخ دهنده به خشکیbna-miR172d ،bna-miR156b/c/g ، bna-miR860، bna-miR396a و bna-miR395d قرار می‌گیرند و در شرایط تنش خشکی ریبوزوم، پروتئازوم و انواع چاپرون‌ها توسط miRNAها در جهت تنظیم پروتئین‌ها و تحمل تنش تنظیم می‌شوند. بررسی آزمایشگاهی ژن‌های شناسایی شده در این پژوهش می‌تواند گامی مهم و بنیادین در ایجاد ارقام مقاوم به خشکی کلزا در برنامه‌های به‌نژادی و مهندسی ژنتیک باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

In silico identification of drought responsive miRNAs target genes in Canola (Brassica napus)

نویسندگان [English]

  • Maryam Pasandideh Arjmand 1
  • Habibollah Samizadeh Lahiji 1
  • Mohammad Hasan Ali Biglouei 2
  • Mohammad Mohsenzadeh Golfazani 1

1 Department of Agricultural Biotechnology, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran

2 Department of Water Engineering, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran

چکیده [English]

MicroRNAs (miRNAs) are small, non-coding, and regulatory molecules that play an important role in post gene expression regulation in response to biotic and abiotic stresses. Although Canola (Brassica napus) is a globally important oilseed, little is known about its regulation mechanisms target genes of drought-responsive miRNAs. Then, in this study drought-responsive miRNAs target genes of bna-miR156b, bna-miR156c, bna-miR156g, bna-miR171a, bna-miR171d, bna-miR171e, bna-miR172d, bna-miR399a, bna-miR399b, bna-miR396a, bna-miR395d, bna-miR395e and bna-miR395f in Canola were identified by bioinformatics tools. Molecular function, biological process, cellular component, proteins interaction, and relation of their pathways were investigated. In the present study were identified 225 target genes for miRNAs. Bioinformatics study showed that ribosome, proteasome, and chaperon-related genes of RPP1C, RPL36AA, RPL9D, RPS11, RPT1A, RPT2a, RPT4A, RPN11, HSF1, HSFA1E, HSF4, and HSFB2B are targets of drought-responsive miRNAs of bna-miR172d ،bna-miR156b/c/g، bna-miR860، bna-miR396a and bna-miR395d. Ribosomes, proteasomes, and chaperons are regulated by drought-responsive miRNAs for protein regulation and stress tolerance under drought conditions. Laboratory study of identified genes in this study can be a fundamental step in the production of drought-resistant Canola cultivars in inbreeding and genetic engineering programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chaperone
  • IntaRNA
  • Proteasome
  • Ribosome
  • STRING

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 11 آذر 1400
  • تاریخ دریافت: 25 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 29 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش: 14 مهر 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 11 آذر 1400