محمد مجدی

گیاه استویا (Stevia rebaudiana Bertoni) گلیکوزیدهای استویول شیرین را به ویژه در برگ‌ها ذخیره می‌کند. خشکی مهمترین تنش غیرزیستی است که تولید آن‌ را در سراسر جهان محدود می‌کند. استویا بومی مناطق مرطوب است و تحمل بالایی به خشکی ندارد. پروتئین‌های انگشت روی C2H2 (C2H2-ZFPs) گروهی از فاکتورهای رونویسی شناخته شده هستند که در فعالیت های مختلف رشدی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و همچنین در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی نقش دارند. انگشت روی C2H2 یک دمین پروتئین متصل شونده به DNA است. این دمین از یون روی برای تثبیت ساختار پروتئین و تسهیل تشخیص DNA استفاده می‌کند. درکل، فاکتورهای رونویسی انگشت روی می‌توانند توالی‌های DNA خاصی را تشخیص دهند و به آنها متصل شوند و در نتیجه رونویسی ژن‌های مجاور را کنترل کنند. نقش C2H2-ZF در تنظیم ژن این است که بسته به ارتباط با سایر پروتئن‌ها به عنوان فعال کننده یا سرکوب کننده رونویسی عمل می‌کنند. این انگشتان روی با اتصال به DNA می‌توانند پروتئین‌های دیگری را جذب کنند یا مانع جذب RNA پلیمراز، آنزیمی که مسئول رونویسی DNA به RNA است می‌شوند. در این تحقیق خانواده ژنی C2H2-ZFP در استویا بررسی شد. در مجموع 185 ژن SrC2H2ZFP در ژنوم S. rebaudiana شناسایی شد که در تمام کروموزوم‌ها توزیع شده‌اند. بررسی‌های بیشتر، نقش عناصر متعدد cis در بالادست ژن‌های SrC2H2-ZFPs را در پاسخ به نور، فیتوهورمون و تنش‌های غیرزیستی نشان داد. بررسی‌های بیوانفورماتیک نشان داد که ژن‌های C2H2-ZFP استویا در بافت‌ها و مراحل مختلف رشد بیان می‌شوند و برخی از ژن‌های C2H2-ZFP در پاسخ به تنش خشکی نقش دارند. پروتئین‌های SrC2H2-ZF بر اساس شباهت توالی به 10 گروه تقسیم شدند. تمام پروتئین‌های SrC2H2-ZF در هسته قرار می‌گیرند. این پروتئین‌ها همچنین براساس ساختار دمین روی به 5 گروه تقسیم شدند که نوع Q فراوان ترین پروتئین‌های C2H2-ZF بودند. نقشه فیزیکی و فیلوژنی نشان داد که مکانیسم تکرارشدگی نقش اصلی را در تکامل و گسترش ژن‌های C2H2-ZFP در استویا داشته است. الگوهای بیان SrC2H2-ZFP در بافت‌ها و مراحل مختلف رشد و همچنین در شرایط خشکی و شوری تأیید کرد که C2H2-ZFP نوع Q همراه با انواع M و Mx عمدتاً در پاسخ به تنش‌های خشکی نقش دارند. برخی از ژن‌ها مانند SrC2H2.2i-Q.19 در شرایط خشکی هم در ریشه و هم در برگ افزایش بیان نشان دادند. بیان ژن‌های SrC2H2.t1-Mx.26، SrC2H2.1i-M.01 و SrC2H2.3i-Mx.01 توسط Semi-quantitative RT-PCR بررسی شد. واکنش‌های sqRT-PCR با نمونه‌های cDNA متعلق به RNA کل جدا شده از برگ‌ها انجام شد. هیچ یک از ژن‌های مورد بررسی تغییر بیان معنی‌داری را بین شرایط کنترل و تحت تنش خشکی نشان ندادند. این نتیجه‌گیری با مقایسه‌های آماری پس از کمی‌سازی شدت باندهای RT-PCR مشخص شد. در این تحقیق برای آزمایشات بررسی بیان ژن‌های C2H2-ZFPو همچنین اندازه‌گیری محتوای قند برگ‌ها از تعدادی گیاهچه حاصل از کلون‌های یکی از بوته های استویای به دست آمده از کشت بافت استفاده شد. بررسی محتوای قند استویا در این پژوهش نشان داد که مقادیر قند برگ استویا تحت تنش خشکی به طور معنی داری کاهش می‌یابد.