بررسی گسترده ژنومی و آنالیز الگوی بیان خانواده ژنی HSP90 در گیاه آلوروپوس لیتورالیس تحت تنش شوری

پروتئین های شوک حرارتی 90 کیلو دالتونی (HSP90)، یک چاپرون مولکولی وابسته به ATP می باشند که توالی آن ها از درجه حفاظت شدگی بسیار بالایی در باکتری ها تا یوکاریوت ها برخوردار می باشند. در گیاهان، پروتئین های HSP90، برای کنترل رشد و نمو طبیعی گیاه و همچنین پاسخ دفاعی در برابر محرک های زیست محیطی مورد نیاز می باشند. گرچه مطالعات متعددی در مورد نقش فیزیولوژیکی HSP90ها در گیاهان وجود دارد، با این حال شناخت ما از مکانیسم های دفاعی پروتئین های HSP90 در پاسخ به تنش، نقش آن ها به عنوان چاپرون های مولکولی و برهم کنش های مولکولی آن ها با دیگر پروتئین ها و کوچاپرون ها محدود می باشد. بنابراین، در مطالعه حاضر، با آنالیز جامعی از خانواده ژنی HSP90 در گیاه هالوفیت Aeluropus littoralis، 4 ژن HSP90 در این گیاه شناسایی و با استفاده از آنالیز پیش بینی جایگاه سلولی مشخص شد که این ژن ها در بخش های مختلف سلولی فعال می باشند. با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مختلفی، 45 ژن HSP90 نیز در سایر گونه های آرابیدوپسیس، برنج، ذرت، سویا وBrachypodium distachyon شناسایی گردید. 49 ژن HSP90 مورد بررسی، از نظر فیلوژنتیکی در سه گروه اصلی تقسیم بندی شدند. آنالیز ساختارهای ژنی و ترکیب موتیف ها نشان داد که این ژن ها در هر گروه تقریبا از حفاظت شدگی بالایی برخوردارند، که بیانگر این است که اعضای هر گروه ممکن است دارای کارکردهای یکسانی باشند. بر اساس داده های RNA-seq، ژن AlHSP90.4 فعال در سیتوپلاسم با سطح بیان 3/1، ببیشترین بیان را در بافت ریشه تحت شرایط تنش شوری و بازیابی به نمایش گذاشت. حداقل سطح بیان، نیز در ژن AlHSP90.3 واقع در شبکه آندوپلاسمی، در پاسخ به تنش شوری و در شرایط بازیابی در بافت برگی مشاهده گردید. یافته های این بررسی، ضمن ارائه خصوصیات عملکردی ژن های AlHSP90، اطلاعات پایه ای را برای تحقیقات آتی در مورد کارکرد بیولوژیکی این ژن ها مهیا می سازد.