شناسائی، ارزیابی بیوانفورماتیکی و بررسی بیان ژن DREB2 در گندم محلی کلک افغانی تحت شرایط تنش شوری

خانواده ژنی DREB، از فاکتورهای رونویسی موثر در تحمل گیاهان به تنش های محیطی از جمله تنش شوری هستند. پژوهش حاضر با هدف شناسایی و  ارزیابی بیان ژن DREB2  در غلظت های مختلف شوری در گندم محلی کلک افغانی صورت گرفت. تیمار تنش شوری با بکارگیری نمک NaCl به گندم اعمال شد. تیمارهای آزمایشی شامل سطوح مختلف شوری (صفر، 100، 150، 200، 250 و300 میلی مولار) بود.  سپس استخراج RNA و سنتز cDNA انجام شد و تکثیر قطعه اختصاصی ژن DREB2 با پرایمرهای اختصاصی صورت گرفت. در ادامه ترانسکریپت بدست آمده، برای توالی یابی ارسال شد و به منظور شناسایی ژن DREB2، توالی مورد تحلیل قرار گرفت.         توالی جزیی ژن DREB2 گندم محلی کلک افغانی در پایگاه NCBI  با شماره دستیابی KR106189 ثبت گردید. نتایج حاصل از همردیفی، نشان داد که توالی بدست آمده، بیش از 95 درصد با توالی این ژن در گیاهان Triticum dicoccoides و Agropyrum elongatumمشابهت دارد. بررسی ساختار دوم توالی پروتئینی DREB2 از طریق برنامه های PSIpred و SOPMA نشان داد که این توالی دارای 46 مارپیچ آلفا (86/32 %)، 11 پیچ بتا (86/7 %)، 9 رشته بلند (43/6 %) و 74 مارپیچ تصادفی (86/52 %) می باشد. نتایج ارزیابی بیان ژن DREB2  نشان داد که غلظت mM 100 تنش شوری، تاثیر بسزایی در افزایش بیان ژن دارد. به طورکلی بیشترین تاثیر در بیان ژن DREB2 را غلظت mM 100 تنش شوری داشت و کمترین مقدار مربوط به غلظت mM 300 تنش شوری بود. بطور کلی، ژن DREB2  در مقایسه با سایر ژن های القاشونده توسط تنش، تحمل گیاه را افزایش می دهد و همین امر موجب شده این ژنها جهت مهندسی ژنتیک و بهبود عملکرد محصولات، هدف مطلوب و مناسبی باشند. به نظر می رسد دلیل اینکه میزان بیان ژن DREB2 در غلظت های بالا افزایش نمی یابد، بارگیری نمک بیشتر از توان سلول ها برای انتقال آن باشد. در این شرایط نمک به سیتوپلاسم منتقل می شوند و مانع از فعالیت های آنزیمی می گردد. همچنین پیامد رایج ناشی از تجمع غلظت های بالای نمک، تجمع مقادیر زیادی از اکسیژن فعال آزاد (ROS) باشد که می تواند سبب اکسیداسیون پروتئین ها، آسیب به DNA سلولی، پراکسیداسیون لیپیدها و ایجاد اثر متقابل با دیگر اجزای حیاتی سلول گردد که منجر به سمیت سلول می گردد.