اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات41
تعداد شماره‌ها1,129
تعداد مقالات9,656
تعداد مشاهده مقاله17,566,482
تعداد دریافت فایل اصل مقاله12,267,049
جزایری, امید, آقاجان زاده, طاهره السادات, الزنگا, تئو. (1396). مطالعه ارتباط ژن TSA1 با مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات ها ”ترکیبات ثانویه سولفوردار در گیاهان خانواده کلم”. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 7(2), 29-40.
امید جزایری; طاهره السادات آقاجان زاده; تئو الزنگا. "مطالعه ارتباط ژن TSA1 با مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات ها ”ترکیبات ثانویه سولفوردار در گیاهان خانواده کلم”". فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 7, 2, 1396, 29-40.
جزایری, امید, آقاجان زاده, طاهره السادات, الزنگا, تئو. (1396). 'مطالعه ارتباط ژن TSA1 با مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات ها ”ترکیبات ثانویه سولفوردار در گیاهان خانواده کلم”', فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 7(2), pp. 29-40.
جزایری, امید, آقاجان زاده, طاهره السادات, الزنگا, تئو. مطالعه ارتباط ژن TSA1 با مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات ها ”ترکیبات ثانویه سولفوردار در گیاهان خانواده کلم”. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 1396; 7(2): 29-40.

مطالعه ارتباط ژن TSA1 با مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات ها ”ترکیبات ثانویه سولفوردار در گیاهان خانواده کلم”

فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی
مقاله 3، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 20، اسفند 1396، صفحه 29-40    اصل مقاله (1 M)
نوع مقاله: علمی پژوهشی
نویسندگان
امید جزایری1؛ طاهره السادات آقاجان زاده* 2؛ تئو الزنگا3
1استادیار گروه زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران
2استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران
3استاد گروه فیزیولوژی گیاهی، دانشکده علوم طبیعی و مهندسی، دانشگاه گرونینگن، گرونینگن، هلند
چکیده
اهمیت تغذیه‌ای گلوکوزینولات‌ها در انسان‌ها، حیوانات و اثرات آنها در بهبود سرطان، بیماری‌های قلبی-عروقی، عصبی و نقش دفاعی آنها درگیاهان علیه آفت‌ها و پاتوژن‌ها موجب گردیده است تا مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها گزینه مناسبی جهت مطالعات ژنتیکی قرار گیرند. در شرایط تنشی، بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها به‌وسیله مجموعه‌ای از فاکتورهای رونویسی تحت کنترل مثبت یا منفی قرار می‌گیرند. شبه رسپتورهای کینازی در واقع پروتئین‌هایی هستند که به عنوان گیرنده‌های سطحی سلول، پیام‌های محیطی را دریافت می‌کنند. هدف از تحقیق حاضر مطالعه نقش تنظیمی ژن AT2G37050 در ارتباط با بیوسنتز گلیکوزینولاتها می‌باشد. به دنبال مطالعات پروتئومیک قبلی انجام شده بر روی گیاه آرابیدوپسیس تالیانای جهش‌یافته که ژن شبه رسپتور کینازی AT2G37050 آن از کار افتاده، مشخص گردید که 22 پروتئین در گیاه جهش‌یافته وجود دارند درحالی که در گیاه نوع وحشی (کنترل) حضور ندارند. مطالعات بیوانفورماتیکی حاضر، برگرفته از منابع مستخرج از الگوریتم GeneMANIA به کمک نرم‌افزار Cytoscape نشان داده است که بین سه پروتئین TSK-associating protein1 (TSA1)،AT3G47570 و AT1G08750 با پروتئین های درگیر در بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها و همچنین تنظیم‌کننده‌های بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها ارتباطات بیولوژیکی از نوع هم بیانی ژنی، برهم کنش پروتئین- پروتئین و قرار گیری در یک مکان مشترک درون سلولی (هم مکانی) وجود دارد. از طرفی دیگر، با توجه به اینکه گلوکوزینولات‌ها به عنوان ترکیبات ثانویه سولفوردار در آرابیدوپسیس تالیانا و گیاهان خانواده کلم شناخته شده‌اند، وجود ارتباط زیستی بین ژن TSA1 و AT3G47570 با ژن‌ها/ پروتئین‌های ناقل سولفور و مسیر احیای سولفور، بر نقش این دو ژن در ارتباط با بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها قوت بیشتری بخشیده است.
کلیدواژه‌ها
بیوسنتز گلوکوزینولاتها؛ ژن TSA1؛ کلم
موضوعات
بیوانفورماتیک
عنوان مقاله [English]
Relation between TSA1 gene and biosynthesis of glucosinolates ”secondary sulfur compounds in Brassicaceae family”
نویسندگان [English]
Omid Jazayeri1؛ Tahereh Aghajanzadeh2؛ Theo Elzenga3
1Assistant Professor, Department of Molecular and Cell Biology, Faculty of Basic Science, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
2Assistant Professor, Department of Biology, Faculty of Basic Science, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
3Professor, Laboratory of Plant Physiology, Faculty of Science and Engineering, University of Groningen, Groningen, the Netherlands.
چکیده [English]
Glucosinolates are a potential target for genetic manipulation in crop improvement programs, due to their diverse roles in animal nutrition, plant defense against pests and pathogens, beneficial treatment effects in cancer, cardiovascular and neurological diseases. To date, more than 30 genes which are involved in biosynthesis of glucosinolates have been identified in Arabidopsis thaliana. During biotic and abiotic stresses, glucosinolate biosynthesis is further controlled by a complex network of transcription factors. Receptor-like kinases (RLKs) are proteins which act as cell surface receptors perceiving developmental and environmental signals in plants. Following functional studies of a RLKs (AT2G37050) in Arabidopsis thaliana, our previous proteomic data showed that 22 proteins such as TSA1, AT3G47570 and AT1G08750 were appeared in knockout of AT2G37050 while these proteins were not detected in wild type plant (unpublished data). The analysis resulted from GeneMANIA algorithm revealed biological connections between these three genes and glucosinolate biosynthesis pathway genes as well as regulating genes of glucosinolate biosynthesis pathway. Since glucosinolates are considered as sulfur containing secondary compounds in Arabidopsis thaliana and Brassicaceae family, biological connections between TSA1 and AT3G47570 with sulfur transporter genes as well as sulfur assimilation pathway genes will support more the role of these two genes on regulation of glucosinolates biosynthesis pathway.
کلیدواژه‌ها [English]
Brassica, Glucosinolate biosynthesis, TSA1 gene
مراجع
Appel HM, Fescemyer H, Ehlting J, Weston D, Rehrig E, Joshi T, Xu D, Bohlmann J, Schultz J (2014) Transcriptional responses of Arabidopsis thaliana to chewing and sucking insect herbivores. Front. Plant. Sci. 5: 565.

Armstrong JI, Yuan S, Dale JM, Tanner VN, Theologis A (2004) Identification of inhibitors of auxin transcriptional activation by means of chemical genetics in Arabidopsis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101: 14978-14983.

Brady SM, Orlando DA, Lee J-Y, Wang JY, Koch J, Dinneny JR, Mace D, Ohler U, Benfey PN (2007) A high-resolution root spatiotemporal map reveals dominant expression patterns. Science.  318: 801–806.

Brady SM and Provat NJ (2009) Web-queryable large-scale data sets for hypothesis generation in plant biology. Plant Cell. 21:1034-1051.

Brown PD, Tokuhisa JG, Reichelt M Gershenzon J (2003) Variation of glucosinolate accumulation among different organs and developmental stages of Arabidopsis thaliana. Phytochem. 62: 471–481.

Cerrudo I, Keller MM, Cargnel MD, Demkura PV, Wit M de, Patitucci MS, Pierik R, Pieterse CM, Ballaré CL (2012) Low red/far-red ratios reduce Arabidopsis resistance to Botrytis cinerea and jasmonate responses via a COI1-JAZ10-dependent, salicylic acid-independent mechanism. Plant Physiol. 158: 2042–2052.

Celenza JL, Quiel JA, Smolen GA, Merrikh H, Silvestro AR, Normanly J, Bender J (2005) The Arabidopsis ATR1 Myb transcription factor controls indolic glucosinolate homeostasis. Plant Physiol. 137: 253–262.

Chen S, Glawischnig E, Jørgensen K, Naur P, Jørgensen B, Olsen CE, Hansen CH, Rasmussen H, Pickett JA and Halkier B A (2003) CYP79F1 and CYP79F2 have distinct functions in the biosynthesis of aliphatic glucosinolates in Arabidopsis. The Plant J. 33: 923–937.

Christianson JA, Wilson IW, Llewellyn DJ, Dennis ES (2009) The Low-Oxygen-Induced NAC Domain Transcription Factor ANAC102 Affects Viability of Arabidopsis Seeds. Plant Physiol. 149: 1724-1738.

Dinkova-Kostova AT, Kostov RV (2012) Glucosinolates and isothiocyanates in health and disease. Trends Mol. Med. 18: 337–347.

Dinneny JR, Long TA, Wang JY, Jung JW, Mace D, Pointer S, Barron C, Brady SM, Schiefelbein J, Benfey PN (2008) Cell identity mediates the response of Arabidopsis roots to abiotic stress. Science. 320: 942–945.

Gigolashvili T, Berger B, Mock HP, Müller C, Weisshaar B, Flügge UI (2007) The transcription factor HIG1/MYB51 regulates indolic glucosinolate biosynthesis in Arabidopsis thaliana. The Plant J. 50: 886–901.

Gigolashvili T, Yatusevich R, Berger B, Müller C, Flügge UI (2007) The R2R3-MYB transcription factor HAG1/MYB28 is a regulator of methionine-derived glucosinolate biosynthesis in Arabidopsis thaliana. The Plant J. 51: 247–261.

Goda H, Sasaki E, Akiyama K, Maruyama-Nakashita A, Nakabayashi K, Li W, Ogawa M, Yamauchi Y, Preston J, Aoki K (2008) The AtGenExpress hormone and chemical treatment data set: experimental design, data evaluation, model data analysis and data access. The Plant J. 55: 526–542.

Hachez C, Ohashi-Ito K, Dong J, Bergmann DC (2011) Differentiation of Arabidopsis guard cells: analysis of the networks incorporating the basic helix-loop-helix transcription factor, FAMA. Plant physiol. 155: 1458–1472.

Halkier BA, Gershenzon J (2006) Biology and biochemistry of glucosinolates. Ann. Rev. Plant Biol. 57: 303–333.

Hawkesford MJ (2003) Transporter gene families in plants: the sulfate transporter gene family – redundancy or specialization? Physiol. Plant. 117: 155–163.

Hawkesford MJ and De Kok LJ (2006) Managing sulphur metabolism in plants. Plant Cell and Environ. 29: 382–395.

Hirai MY, Sugiyama K, Sawada Y, Tohge T, Obayashi T, Suzuki A, Araki R, Sakurai N, Suzuki H, Aoki K, Goda H, Nishizawa OI, Shibata D, Saito K (2007) Omics-based identification of Arabidopsis Myb transcription factors regulating aliphatic glucosinolate biosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 104: 6478–6483.

Hull AK, Vij R, Celenza JL (2000) Arabidopsis cytochrome P450s that catalyze the first step of tryptophan-dependent indole-3-acetic acid biosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97: 2379–2384.

Iñigo S, Alvarez MJ, Strasser B, Califano A, Cerdán PD (2012) PFT1, the MED25 subunit of the plant Mediator complex, promotes flowering through CONSTANS dependent and independent mechanisms in Arabidopsis. The Plant J. 69: 601–612.

Iyer-Pascuzzi AS, Jackson T, Cui H, Petricka JJ, Busch W, Tsukagoshi H, Benfey PN (2011) Cell identity regulators link development and stress responses in the Arabidopsis root. Dev. Cell. 21: 770–782.

Jazayeri O (2016). Unravelling the genetic basis of hereditary disorders by high-throughput exome sequencing strategies. Dissertation, University of Groningen. The Netherlands.

Jones B, Gunnerås SA, Petersson SV, Tarkowski P, Graham N, May S, Dolezal K, Sandberg G, Ljung K (2010) Cytokinin regulation of auxin synthesis in Arabidopsis involves a homeostatic feedback loop regulated via auxin and cytokinin signal transduction. Plant Cell. 22: 2956–2969.

Kleine T, Kindgren P, Benedict C, Hendrickson L, Strand A (2007) Wide Gene Expression Analysis Reveals a Critical Role for cryptochrome1 in the Response. Plant. Physiol.144: 1391-1406.

Kram WB, Xu WW, Carter CJ (2009) Uncovering the Arabidopsis thaliana nectary transcriptome: investigation of differential gene expression in floral nectariferous tissues. BMC Plant Biol. 9: 92.

Kumar SV, Wigge PA (2010) H2A. Z-containing nucleosomes mediate the thermosensory response in Arabidopsis. Cell. 140: 136–147.

Levy M, Wang Q, Kaspi R, Parrella M P, Abel S, (2005) Arabidopsis IQD1, a novel calmodulin-binding nuclear protein, stimulates glucosinolate accumulation and plant defense. The Plant J. 43: 79–96.

Li W, Zang B, Liu C, Lu L, Wei N, Cao K, Deng XW, Wang X (2011) TSA1 interacts with CSN1/CSN and may be functionally involved in Arabidopsis seedling development in darkness. J. Genet. Genomics. 38: 539–46.

Mandaokar A, Thines B, Shin B, Markus Lange B, Choi G, Koo YJ, Yoo YJ, Choi YD, Choi G, Browse J (2006) Transcriptional regulators of stamen development in Arabidopsis identified by transcriptional profiling. The Plant J. 46: 984–1008.

Maruyama-Nakashita A, Nakamura Y, Tohge T, Saito K, Takahashi H (2006) Arabidopsis SLIM1 is a central transcriptional regulator of plant sulfur response and metabolism. Plant Cell. 18: 3235–3251.

Martinez-Sánchez A, Allende A, Bennett RN, Ferreres F, Gil MI (2006) Microbial, nutritional and sensory quality of rocket leaves as affected by different sanitizers. Postharvest Biol.  Technol. 42: 86–97.

Mikkelsen MD, Hansen CH, Wittstock U, Halkier BA (2000) Cytochrome P450 CYP79B2 from Arabidopsis catalyzes the conversion of tryptophan to indole-3-acetaldoxime, a precursor of indole glucosinolates and indole-3-acetic acid. J. Biol. Chem. 275: 33712–33717.

Morohashi K, Grotewold E (2009) A systems approach reveals regulatory circuitry for Arabidopsis trichome initiation by the GL3 and GL1 selectors. PLoS Genet. doi:10.1371/journal.pgen.1000396

Naur, P, Petersen BL, Mikkelsen MD, Bak S, Rasmussen H, Olsen CE, Halkier BA (2003) CYP83A1 and CYP83B1, two nonredundant cytochrome P450 enzymes metabolizing oximes in the biosynthesis of glucosinolates in Arabidopsis. Plant Physiol. 133: 63–72.

Padilla G, Cartea ME, Velasco P, de Haro A, Ordás A (2007) Variation of glucosinolates in vegetable crops of Brassica rapa. Phytochemsitry. 68: 536–545.

Patterson K, Cakmak T, Cooper A, Lager I, Rasmusson AG, Escobar MA (2010) Distinct signalling pathways and transcriptome response signatures differentiate ammonium-and nitrate-supplied plants. Plant Cell Environ. 33: 1486–1501.

Petersen BL, Andréasson E, Bak S, Agerbirk N, Halkier BA (2001) Characterization of transgenic Arabidopsis thaliana with metabolically engineered high levels of p-hydroxy benzyl glucosinolate. Planta. 212: 612–618.

Petersen B, Chen S, Hansen C, Olsen C, Halkier B (2002) Composition and content of glucosinolates in developing Arabidopsis thaliana. Planta. 214: 562–571.

Reeves PH, Ellis CM, Ploense SE, Wu M-F, Yadav V, Tholl D, Chételat A, Haupt I, Kennerley BJ, Hodgens C, others (2012) A regulatory network for coordinated flower maturation. PLoS Genet. 8: e1002506.

Saito K (2004) Sulfur assimilatory metabolism. The long and smelling road. Plant Physiol. 136: 2443–2450.

Sivitz AB, Hermand V, Curie C, Vert G (2012) Arabidopsis bHLH100 and bHLH101 control iron homeostasis via a FIT-independent pathway. PLoS One.7: e44843.

Sozzani R, Cui H, Moreno-Risueno MA, Busch W, Norman JM Van, Vernoux T, Brady SM, Dewitte W, Murray JAH, Benfey PN (2010) Spatiotemporal regulation of cell-cycle genes by SHORTROOT links patterning and growth. Nature. 466: 128–32.

Skirycz A, Reichelt M, Burow M, Birkemeyer C, Rolcik J, Kopka J, Zanor MI, Gershenzon J, strnad M, Szopa J, Mueller-Roeber B, Witt I (2006) DOF transcription factor AtDof1. 1 (OBP2) is part of a regulatory network controlling glucosinolate biosynthesis in Arabidopsis. The Plant J. 47: 10–24.

Sønderby I E, Geu-Flores F and Halkier BA (2010) Biosynthesis of glucosinolates – gene discovery and beyond. Trends Plant Sci.15:283-290.

Stein RJ, Waters BM (2012) Use of natural variation reveals core genes in the transcriptome of iron-deficient Arabidopsis thaliana roots. J. Exp. Bot. 63: 1039–55.

Stepanova AN, Yun J, Likhacheva AV, Alonso JM (2007) Multilevel interactions between ethylene and auxin in Arabidopsis roots. Plant Cell. 19: 2169–2185.

Sugio A, Dreos R, Aparicio F, Maule AJ (2009) The cytosolic protein response as a subcomponent of the wider heat shock response in Arabidopsis. Plant Cell. 21: 642–654.

Suzuki T, Nakajima S, Morikami A, Nakamura K (2005) An Arabidopsis protein with a novel calcium-binding repeat sequence interacts with TONSOKU/MGOUN3/BRUSHY1 involved in meristem maintenance. Plant cell physiol. 46: 1452–1461.

Takahashi H, Watanabe-Takahashi A, Smith FW, Blake-Kalff M, Hawkesford MJ and Saito K (2000) The roles of three functional sulphate transporters involved in uptake and translocation of sulphate in Arabidopsis thaliana. The Plant J. 23: 171–182.

Traka M, Mithen R (2009) Glucosinolates, isothiocyanates and human health. Phytochem. Rev. 8: 269–282.

Tripathi M, Mishra A (2007) Glucosinolates in animal nutrition: A review. Anim. Feed. Sci .Tech. 132: 1–27.

Vos MD, Oosten VR, Poecke RM, Pelt JA, Pozo MJ, Mueller MJ, Buchala AJ, Métraux J-P, Loon L, Dicke M, others (2005) Signal signature and transcriptome changes of Arabidopsis during pathogen and insect attack. Mol. Plant-Microbe Interact. 18: 923–937.

Yadav RK, Girke T, Pasala S, Xie M, Reddy GV (2009) Gene expression map of the Arabidopsis shoot apical meristem stem cell niche. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106: 4941–4946.

Yang X-Y, Chen W-P, Rendahl AK, Hegeman AD, Gray WM, Cohen JD (2010) Measuring the turnover rates of Arabidopsis proteins using deuterium oxide: an auxin signaling case study. The Plant J. 63: 680–695.

Zuber H, Davidian J-C, Aubert G, Aimé D, Belghazi M, Lugan R, Heintz D, Wirtz M, Hell R, Thompson R, Gallardo K (2010) The seed composition of Arabidopsis mutants for the group 3 sulfate transporters indicates a role in sulfate translocation within developing seeds. Plant Physiol. 154: 913–926.

Zuberi K, Franz M, Rodriguez H, Montojo J, Lopes CT, Bader GD, Morris Q (2013) Gene MANIA prediction server 2013 update. Nucleic. Acids. Res. 41: 115-122.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 966
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 635


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب