مقایسه پروفایل پروتئینی گندم ریژاو بر اساس تغییرات بازه پی اچ

مقدمه:

 گندم از مهم ترین غلات و قوت غالب مردم جهان است این گیاه منبع مهمی از کربوهیدرات بوده و دارای فیبر زیادی می باشد. رقم ریژاو سازگار با شرایط کشت دیم و آبیاری تکمیلی در مناطق معتدل- ایران می باشد و می تواند نقش مهمی در افزایش تولید و پایداری عملکرد گندم دیم ایفا کند. رقم ریژاو از کیفیت نانوایی بالایی برخوردار است که موجب افزایش کیفیت نان و کاهش ضایعات می شود. الکتروفورز دو بعدی در واقع ترکیبی از ایزوالکتریک فوکوسینگ[1] در بعد اول و SDS-PAGE در بعد دوم است که امکان جداسازی پروتیین ها را بر اساس بار الکتریکی و وزن ملکولی فراهم می کند.

در این مطالعه از رقم گندم ریژاو جهت مطالعه، شناسایی وضوح و تمرکز تصویر (تفاوت) لکه های پروتیینی در دو بازه مختلف ایزوالکتریک با پی اچ خطی 4 تا 7 و پی اچ غیرخطی 3 تا 10 استفاده گردید. برای این منظور بذر گندم نان رقم ریژاو از معاونت موسسه تحقیقات کشاورزی دیم سرارود تهیه شد و در گلخانه دانشگاه پیام نور و آزمایشگاه بخش پروتیین مرکز تحقیقات بیولوژی پزشکی دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه و در شرایط نرمال (طبیعی) در گلدان کشت گردید. در مدت آزمایش، دوره روشنایی 14 ساعت بود و برای تنظیم این نور از روشنایی طبیعی و در حد نیاز از لامپ های فلورسانت استفاده شد. دمای روزانه حدودا 20 درجه سلسیوس و دمای شبانه نیز حدود 10 تا 12 درجه سلسیوس انتخاب گردید. نهایتا نمونه های برگی جهت استفاده در استخراج پروتیین برای الکتروفورز دو بعدی تهیه و پروتیین کل آن استخراج گردید.

نتایج حاصل نشان دهنده تغییرات وضوح پروتیین های بیان شده در دو پی اچ 4 تا 7 خطی و 3 تا 10 غیر خطی متفاوت بود به عبارت دیگر در هر دو بازه پی اچ لکه های پروتیینی امکان تشکیل داشتند. اگر چه وضوح تصویر و تفکیک لکه های پروتیینی در پی اچ 3 تا 10 غیر خطی به لحاظ وسیع تر بودن دامنه پی اچ بسیار مطلوب و مناسب بود، حرکت پروتیین ها در الکتروفورز دوبعدی نشان داد که این ملکول ها علاوه بر تفاوت نقطه ایزوالکتریک pI[2]، دارای رفتار و عملکرد قابل توجهی در شرایط SDS-PAGE و الکتروفورز دوبعدی هستند که در روش معمول SDS-PAGE دیده نمی شود. به عبارت دیگر در الکتروفورز دو بعدی پروتیین ها بر اساس بار الکتریکی و نیز وزن مولکولی جدا می شوند ولی در الکتروفورز یک بعدی بر اساس وزن مولکولی تفکیک می شوند به همین دلیل ممکن است مجموعه ای از پروتیین ها دارای وزن مولکولی یکسان باشند.

به طور کلی این درجه از تنوع پروتیینی و رفتار نسبتا ناهمگون الکتروفورز پروتیین های حاصل از برگ گندم رقم ریژاو که اولین مطالعه با استفاده از تکنیک الکتروفورز دوبعدی در این رقم می باشد، نشان داده شده است، قابل تامل و نیازمند مطالعات بیشتر در این گونه تحقیقات در سایر گونه های مرتبط می باشد. نتایج بدست آمده از مطالعه الکتروفورز دوبعدی در این مطالعه می تواند راهگشای مطالعات پروتیومیکی در آینده می باشد.