فصلنامه ژنتیک نوین
سال سوم شماره 1 (پیاپی 12، بهار 1387)

واکنش های پروتئین – پروتئین برای بیشتر فرآیندهای سلولی از جمله همانندسازی DNA، رونویسی، پردازش، ترجمه، ترشح، کنترل چرخه سلولی، متابولیسم، تشکیل ساختارهای سلولی و کمپلکس های آنزیمی ضروری است. به علاوه امروزه یکی از برنامه های اصلی زیست شناسان تفسیر داده های مربوط به توالی ژنوم است که برای موجودات زنده زیادی تعیین شده است. به خصوص تلاش ها روی ارزیابی عملکرد بیشتر ژن های ناشناخته و پروتئین هایی که آنها رمز می کنند، متمرکز شده است. چون واکنش پروتئین – پروتئین برای همه فرآیندهای سلولی اساسی است، اغلب ممکن است عمل یک پروتئین ناشناخته بوسیله تعیین پروتئین هایی که با آن واکنش می دهند شناسایی شود. سیستم دوگانه سیستمی است که واکنش بین دو پروتئین را بوسیله ساخت مجدد یک عامل رونویسی فعال در شرایط in vivo تعیین می کند. بیشتر عوامل رونویسی یوکاریوتی دامنه های عملکردی فعال کننده رونویسی و اتصال به DNA دارند که مجزا و قابل جدا کردن می باشد. فعال کردن رونویسی می تواند به وسیله بیان مستقل دو زنجیره به صورت ترکیبات کیمری با پروتئین هایی که با همدیگر در in vivo واکنش می دهند صورت گیرد. یک کیمر دارای زنجیره اتصال به DNA ترکیب شده با اولین پروتئین مورد نظر (DB-X یا طعمه) و دیگری یک زنجیره فعال کننده ترکیب شده با پروتئین دوم (AD-Y یا صید یا پروتئین هدف) است. واکنش بین DB-X و AD-Y منجر به ساخت عامل رونویسی و در نهایت فعال شدن ژن گزارشگر وارد شده به کروموزوم می گردد. وقتی یک مارکر قابل انتخاب مثل ژن HIS3 به عنوان ژن گزارشگر استفاده شود فعالیت رونویسی وابسته به دوگانه می تواند به وسیله رشد سلولها روی پلیت فاقد هیستیدین مشخص شود. امروزه سیستم دوگانه به عنوان یک ابزار مناسب برای تعیین نقشه واکنش های پروتئینی سلول مد نظر قرار گرفته است. این نقشه ممکن است شامل واکنش های پروتئینی باشد که در طول زندگی یک موجود زنده روی می دهد.

به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 70 نمونه Aegilops crassa، 63 نمونه تتراپلوئید و7 نمونه هگزاپلوئید، از 21 جفت توالی های ساده تکراری ریزماهواره استفاده شد که 20 جفت از پرایمرها چند شکلی مناسبی نشان دادند. در مجموع 140 آلل برای تمامی لوکوس ها مشخص گردید که در دامنه بین 2 تا 10 الل و با میانگین7 الل برای هر لوکوس قرار داشتند. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) از 16/0 برای مکان ژنی Xgwm190، تا 44/0 برای مکان ژنی Xgwm161 متفاوت بود. همچنین شاخص نشانگر (MI) از 64/0 برای مکان ژنی Xgwm190 تا 2/3 برای مکان ژنی Xgwm642، متفاوت بود. میانگین شباهت ژنتیکی محاسبه شده بر اساس اطلاعات نشانگرهای ریزماهواره برابر 33/0 بود و از 036/0 (بین دو ژنوتیپ از کردستان و ایلام) تا 92/0 (بین دو ژنوتیپ از کردستان و آذربایجان غربی) متفاوت بود. روش های گروه بندی کلاستر و تجزیه به مختصات اصلی (PCO) نتوانست به طور کامل نمونه های تتراپلوئید و هگزاپلوئید را از هم تفکیک نماید، همچنین هیچگونه ارتباط جغرافیایی و مولکولی بین نمونه های مورد بررسی مشاهده نگردید که نشان دهنده تفاوت ژنتیکی این نمونه ها می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که SSR برای مدیریت منبع ژنتیکی نمونه های Ae. crassa مناسب می باشند.

برخی پلی مورفیسم های رایج در ژن های MTHFR (C667T، A1298C)وMTRR (A66G)، بعنوان ریسک فاکتورهای ژنتیک مادری سندروم داون در برخی از جمعیت ها مطالعه گردیده اند. اگر چه، این مطالعات تاکنون ریسک فاکتورهای ژنتیک مادری را بدون تعیین منشاء والدینی عدم تفرق صحیح کروموزوم 21 بیماران مورد بررسی قرار داده اند. در این مطالعه منشاء والدینی عدم تفرق صحیح کروموزوم 21 با استفاده از 5 مارکر STR اختصاصی کروموزوم 21(D21S11، D21S1414، D21S1440، D21S1411، D21S1412) در 260 خانواده دارای فرزند سندروم داون آزمایش شده است. منشاء والدینی تریزومی در 226 بیمار سندروم داون تعیین گردید که در 198 مورد با منشاء مادری و در 28 مورد با منشاء پدری مشخص شد. 226 مادر دارای فرزند سندروم داون و 172 مادر سالم دارای فرزند سالم به عنوان گروه کنترل برای مقایسه فراوانی پلی مورفیسم های رایج ژن های MTHFR (A1298C، C677T) و MTRR (C66G،) بررسی شدند. رابطه معنی داری بین عدم تفرق صحیح کروموزوم 21 مادری و پلی مورفیسم A1298C ژن MTHFR مشاهده شد) 6/15، χ2=0/0(p=. این مطالعه اهمیت تعیین منشاء والدینی در بررسی ریسک فاکتورهای ژنتیک مادری در سندروم داون را نشان می دهد. ارتباط معنی دار پلی مورفیسم A1298C ژن MTHFR در بیماران با منشاء مادری به عنوان ریسک فاکتور ژنتیکی در جمعیت ایرانی، آگاهی درباره اتیولوژی عدم تفرق صحیح کروموزوم 21 و نقش پلی مورفیسم ژن فولات در مادران سندروم داون را افزایش می دهد.

از آنجا که تکثیر مصنوعی ماهیان خاویاری جهت بازسازی ذخایر آنها ضروری می باشد، وجود نقشه پروتئینی بافت های تناسلی، طراحی شرایط محیطی به منظور کسب موفقیت بیشتر در عملیات تکثیر مصنوعی را تسهیل خواهد نمود. هدف از انجام این تحقیق، بررسی امکان شناسایی ترکیب پروتئینی بافت بیضه تاسماهی ایرانی (Acipenser persicus) با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و طیف سنجی جرمی بود. از میان 800 نقطه پروتئینی تکرار پذیر موجود بر روی ژل برآیند مربوط به 15 قطعه تاسماهی نر بالغ، 48 نقطه پروتئینی جهت شناسایی به روش MALDI-TOF/TOF انتخاب شد. پروتئین های شناسایی شده بر حسب عملکرد اصلی خود در هفت گروه مختلف شامل پروتئین های دخیل در ساختمان سلولی (16%)، ترجمه و رونویسی (4/20%)، متابولیسم و تولید انرژی (8/31%)، پیام رسانی سلولی (8/6%)، دفاع سلولی (16%)، نقل و انتقالات (8/6%) و تقسیم سلولی (2/2%) قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق، منبع ارزشمندی جهت تجزیه و تحلیل شرایط طبیعی و غیر طبیعی موثر بر تولید مثل تاسماهی نر می باشد. علاوه بر این، شناسایی سایر پروتئین های موجود در بافت بیضه، امکان ایجاد پایگاه رایانه ای پروتئین های بافت گناد تاسماهی ایرانی نر را مهیا می سازد.

یکی از روش های تنظیم بیان ژن ها تغییرات پس از ترجمه هیستون ها بوسیله هیستون استیلازها و داستیلازها می باشد. استیلاسیون باعث افزایش رونویسی و داستیلاسیون منجر به خاموشی ژن می شود. ثابت شده است که بازدارنده-یار Sin3 در پستانداران که دارای دامین PAH2می باشند در داستیلاسیون نقش دارند. در ژنوم آرابیدوپسیس پیش بینی شده است که خانواده کوچک سه عضوی VIN7 دارای دامین های مشابه PAH2 می باشند. بنابراین در این آزمایش با استفاده از ژنتیک مستقیم نحوه عمل این ژن ها تجزیه گردید به طوریکه فقط در ژنوتیپ VIN7 (-/-); VIN7L1 (-/-); VIN7L2 (+/-)حدود شش درصد عدم تشکیل بذر دیده شد. بررسی نتاج حاصل از تلاقی های متقابل با گیاه تیپ وحشی و خودگشنی این ژنوتیپ نشان داد که سلول های جنسی حاوی سه همردیف T-DNA می توانند بطور ناقص ار طریق والد نر و ماده به نسل بعد منتقل شوند و هم چنین نسبت 2 VIN7 (-/-); VIN7L1 (-/-); VIN7L2 (+/+): 1 VIN7 (-/-); VIN7L1 (-/-); VIN7L2 (+/-) در نتاج حاصل از خودگشنی VIN7 (-/-); VIN7L1 (-/-); VIN7L2 (+/-) بدست آمد.
مطالعه الگوی بیان ژن با استفاده از ساختار های پروتئین- GFP نشان داد هر سه ژن در یاخته های اولیه تخمک و میکروسپورها بیان می شوند. ژن VIN7 علاوه بر این دو اندام فقط در ناحیه طویل شونده ریشه علامت GFP را نشان داد. VIN7L1 در گلبرگ ها، جنین ها و ناحیه طویل شونده ریشه و V7L2 در تمام گیاه بیان می شوند. با توجه به شباهت الگوی بیان ژن ها و نبود یک گیاه موتانت خالص سه گانه، به نظر می رسد این ژن ها برای مراحل مختلف نموی مورد نیاز می باشند.

عوامل ژنتیکی حدودا 10 درصد علت های ناباروری را شامل می شوند.در این بین ژنهایی که در نواحی AZF (شامل AZFa، AZFbو AZFc) در بازوی بلند کروموزوم Y قرار دارند نقش بسزایی در فرآیند اسپرماتوژنز دارند. در این تحقیق سعی بر آن شده است که فراوانی وقوع ریزحذف های کروموزوم Y در بیماران آزواسپرم و الیگواسپرم تعیین گردد. در مجموع تعداد 120 مرد ایرانی مبتلا به ناباروری مردان(شامل 106 بیمار آزواسپرم و 14 بیمار الیگواسپرم) که فاقد هر نوع اختلال سیتوژنتیکی بودند مورد بررسی قرار گرفتند. تعداد 100 مرد بارور هم به عنوان گروه شاهد در این تحقیق مدنظر قرار گرفتند. وجود و یا فقدان 6 مارکر STS (دو مارکر برای هر یک از نواحی) در افراد بیمار و کنترل با استفاده از روش Multiplex PCR جستجو گردید. 15 (5/12%) نفر از بیماران وقوع حذف هایی را در کروموزوم Y نشان دادند. حذف AZFa در 2(67/1%)، AZFb در 11 (17/9%) و حذف AZFc در 6 (5%) نفر از بیماران مشاهده گردید. این نتایج همراه با اطلاعاتی که در حال انتشار است بیانگر اهمیت ریزحذف های کروموزوم Y به عنوان عامل آسیب های شدید اسپرماتوژنیک است.

در این مطالعه تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی 70 لاین و رقم مورد استفاده در برنامه های اصلاح مقاومت به زنگ گندم در کشور با استفاده از40 نشانگر ریزماهواره بررسی شد. در مجموع 390 الل چند شکل با میانگین 26/9 الل به ازای هر جایگاه ریزماهواره در ژنوتیپ ها تکثیر شد. نشانگر Xbarc87 و جایگاه دوم نشانگر Xbarc165 با 3 الل کمترین تعداد و نشانگر Xgwm46 با 18 الل بیشترین تعداد الل را دارا بودند. میزان اطلاعات چند شکلی برای نشانگرهای مورد بررسی از 36/0 تا 90/0 با میانگین 019/0±73/0 متغیر بود. گروه بندی ژنوتیپ ها با استفاده از الگوریتم eighbor Joining براساس ضریب فاصله راجر بیشترین مطابقت را با اطلاعات شجره ای در دسترس ژنوتیپ ها داشت. تجزیه واریانس مولکولی برای تعیین تعداد مطلوب گروه نشان داد که بیشترین تمایز بین گروه ها در نقطه برش دندروگرام با شش گروه ایجاد می شود. با شش گروه، واریانس بین گروه ها حدود 57% واریانس مولکولی بین ژنوتیپ ها را تبیین کرد. در این گروه بندی، اغلب ژنوتیپ ها با شجره مشترک با هم گروه بندی شدند. بر اساس تجزیه واریانس مولکولی، بیشترین ناهمگنی مربوط به گروه سوم با تبیین 6/16% واریانس کل و بیشترین همگنی مربوط به گروه دوم با حدود 00/1% واریانس کل مولکولی بود. برای گروه های شش گانه 123 الل اختصاصی شناسایی شد که بیشترین آن به گروه سوم و کمترین آن به گروه دوم تعلق داشت.