فهرست مطالب

ژنتیک نوین - سال چهارم شماره 1 (پیاپی 16، بهار 1388)

فصلنامه ژنتیک نوین
سال چهارم شماره 1 (پیاپی 16، بهار 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/04/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سخن سردبیر
    صفحه 2
  • راهنمای نگارش مقالات پژوهشی
    صفحات 3-4
  • سجاد رشیدی منفرد، عبدالهادی حسین زاده، محمدرضانقوی، امین ابراهیمی صفحات 5-15
    رتروترانسپوزون ها یا ترانسپوزون هایی که بواسطه یک RNA حدواسط منتقل می گردند. شامل آن دسته از عناصر متحرک می باشند که ابتدا از روی توالی DNA آنها RNA ساخته شده و سپس به کمک آنزیم رونوشت بردار معکوس از روی RNA، DNA قابل انتقال به مکان جدید بدست می آید. این عناصر ژنتیکی متحرک به مقدار بسیار زیادی در ژنوم گیاهان وجود دارند و نقش مهمی را در تکامل ژنوم گیاهان بازی می کنند، مثلا در گندم نان، 90 درصد ژنوم آن از رتروترانسپوزون ها می باشد و همچنین در ژنوم ذرت این مقدار بین 80- 50 درصد است. بعضی عقیده دارند که رتروترانسپوزونها از زمان شروع تبدیل ژنوم های انواع RNA به DNA منشا گرفته اند. فراوانی رتروترانسپوزونها و هتروژن بودن بسیاری از توالی هایشان نشان می دهد که آنها در گیاهان اولیه حضور داشته اند و یا ممکن است که رتروترانسپوزونها بعد از تشکیل اولین سلول یوکاریوتی بوجود آمده باشند و از طریق انتقال افقی و عمودی در بین موجودات پراکنده شده باشند.
    کلیدواژگان: آنزیم رونویسی کننده معکوس، رترو ترانسپوزون، RNAحد واسط، تکامل
  • بابک عبدالهی مندولکانی، محمدرضا بی همتا، آلان شولمن، عباسعلی زالی، محمدرضا نقوی صفحات 17-25
    رتروترنسپوزون ها به عنوان نشانگرهای ملکولی در گندم، فعالیت 30 خانواده مختلف رتروترنسپوزونی متعلق به گندم و گونه های به لحاظ تکاملی نزدیک به آن مانند جو، یولاف، برنج، ذرت و براکیپودیوم در گندم بررسی شد. تقریبا تمامی آغازگرهای مبتنی بر رتروترنسپوزون های جو، یولاف و براکیپودیوم و درصد بالایی از آغازگرهای مبتنی بر رتروترنسپوزون های برنج و ذرت الگوی واضح و قابل امتیازدهی را نشان دادند. رتروترنسپوزون های Bare-1/Wis2-1A (گندم)، Frodo TRIM (جو)، LTR یولاف، Sukkula (جو)، Bagy2/Wilma (گندم)، Daniela (گندم)، Fatima (گندم) و Cerebera (جو) فعال بودند. بیشتر آغازگرهایی که براساس نواحی محفوظ توالی رتروترنسپوزون ها بویژه نواحی انتهایی LTR طراحی شده بودند الگوی نواری واضحی تولید کردند. الگوی مطلوب تکثیر با تک آغازگرها و ترکیبات آغازگری خانواده های رتروترنسپوزونی مورد استفاده، نشان داد که این خانواده ها به حالت معمولی و آشیانه ای در ژنوم گندم قرار می گیرند. همچنین الگوی مطلوب تکثیر حاصل از تک آغازگرهای مبتنی بر نواحی ''5 یا ''3 LTR و ترکیب آغازگرهای مربوط به نواحی''5 و ''3 LTR های خانواده های مختلف در واکنش های IRAP (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism)، حاکی از قرارگیری رتروترنسپوزون ها به صورت سر به سر، دم به دم و سر به دم در ژنوم گندم می باشد. با توجه به این مطالعه پیشنهاد می شود از این نشانگرها برای مطالعه ی تنوع ژنتیکی، تهیه ی نقشه های ژنتیکی و مکان یابی ژن ها و صفات در گندم و دیگر محصولات زراعی استفاده شود.
    کلیدواژگان: گندم، براکیپودیوم، رتروترنسپوزون، نشانگر ملکولی
  • مسعود گماریان، محمدعلی ملبوبی، فرخ درویش، سیدابوالقاسم محمدی، خدیجه رضوی، مهدی رهایی، هوشنگ علیزاده صفحات 27-40
    در این تحقیق بیان 61 ژن منتخب القاء شونده با تنش شوری در دو رقم گندم متحمل و حساس به ترتیب به نام های ماهوتی و چینی بهاره تحت شرایط تنش شوری صفر و 250 میلی مولار با استفاده از روش نورترن بلات معکوس مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. پس از لکه گذاری قطعات DNA مربوط به هر ژن، دورگ سازی cDNA نشاندار تهیه شده از گیاهان در شرایط بدون تنش و تنش شوری انجام گرفت و میزان تیرگی لکه ها بعنوان شاخصی از بیان ژن ها مورد بررسی قرار گرفت. از 61 ژن منتخب مطالعه شده 21 ژن منتخب (34 درصد) در رقم ماهوتی و 4 ژن (6 درصد) در رقم چینی بهاره در شرایط تنش نسبت به شرایط بدون تنش شوری دارای افزایش بیان معنی دار بودند. تحت شرایط تنش 52 درصد و تحت شرایط بدون تنش 27 درصد از ژن های مطالعه شده در این آزمایش در رقم ماهوتی نسبت به رقم چینی بهاره در همین شرایط دارای بیان بالاتر معنی دار بودند. تحت شرایط تنش شوری نسبت به شرایط بدون تنش شوری بیشترین نسبت افزایش بیان (5/17برابر) در ژن منتخب TVP در رقم ماهوتی مشاهده گردید. بیان ژن منتخب HKT1 در رقم ماهوتی با اعمال تنش افزایش بیان و در رقم چینی بهاره دارای بیشترین کاهش بیان بود. این نتایج نشان می دهد تحمل به شوری در رقم ماهوتی می تواند با الگوی متفاوتی از بیان ژن ها مرتبط باشد.
    کلیدواژگان: گندم، شوری، بیان ژن، نورترن بلات معکوس
  • سعید کیوان شکوه، محمدرضا کلباسی صفحات 41-46
    ماهی کلمه Rutilus rutilus caspicus یکی از گونه های ارزشمند و اقتصادی دریای خزر از نظر مصارف انسانی می باشد. در این تحقیق با استفاده از نشانگرهای RAPD، شباهت و فاصله ژنتیکی ماهی کلمه در سواحل ایرانی دریای خزر (در دو منطقه گرگان و بندر انزلی) مورد مقایسه قرار گرفت. با کاربرد ده آغازگر 10 نوکلئوتیدی، در مجموع 94 باند واضح و مشخص در هر دو جمعیت ثبت گردید. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، تعداد باندهای پلی مورف در هر دو جمعیت تقریبا مساوی بود که نشان دهنده وجود سطوح یکسانی از میزان پلی مورفیسم در جمعیت کلمه گرگان و جمعیت تالاب انزلی می باشد. میزان فاصله ژنتیکی (04/0) دو جمعیت با وجود فاصله جغرافیایی زیاد بین دو منطقه ناچیز بود.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، ماهی کلمه دریای خزر
  • شهره زارع کاریزی، سیدمهدی حسینی مزینانی، جلال کوچشمگی، سید مرتضی سیفتی، سیروس زینلی، غلامرضا جوادی صفحات 47-54
    بیماری فنیل کتونوریا (PKU) شایعترین اختلال در متابولیسم اسیدهای آمینه و یکی از مهمترین علل شناخته شده عقب ماندگی ذهنی است. فراوانی بیماری PKU در جمعیت ایرانی 1 نفر در هر3627 تولد زنده گزارش شده است، که تقریبا مشابه فراوانی گزارش شده برای جمعیت ترکیه است. هدف از این مطالعه، تعیین فراوانی موتاسیون در ژن PAH عامل بیماری PKU در جمعیت ایرانی است. به این منظور، 150 بیمار غیر خویشاوند مبتلا به PKU کلاسیک (300 آلل) برای 10 جهش IVS10-11g>a، R261Q، 364LdelG، L333F، R252W، R261X، IVS11nt1g>c، R408W، R408Q و S67Pبا استفاده از تکنیک PCR-RFLP مورد بررسی قرار گرفتند. جهش های شایع در نمونه های مورد مطالعه IVS10-11g>a، R261Q، IVS11nt1g>cو R252W به ترتیب با فراوانی 7/21%، 9%، 7/6% و 7/4% می باشد. علاوه بر جهش های شایع فوق، 6 جهش دیگر(R261X(4%)، 364LdelG(3.7%)، L333F(2%) و R408W،R408Q،S67P(0.33%)) با فراوانی نسبتا پایین شناسایی شدند. نتایج حاصل از این مطالعات، ابزار مفیدی برای تشخیص ملکولی بیماریPKU و تعیین ناقلین در جمعیت ایرانی می باشد
    کلیدواژگان: فنیل آلانین هیدروکسیلاز، الگوی موتاسیون، آنالیز PCR، RFLP
  • سیدحمیدرضا هاشمی، سیدعلی میرمحمدی میبدی، احمد ارزانی، قربانعلی نعمت زاده صفحات 55-62
    ژنوتیپ های هیبرید برنج به همراه لاین های والدی با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و در برخی از موارد باندهای غیروالدینی در افراد هیبرید (هتروزیگوت) مشاهده گردید. با توجه به این که ممکن است قطعات DNA هترودوپلکس از ترکیب توالی های آللی تشکیل یافته باشند، ازآزمون های ترکیب مقادیر برابر DNA لاین های والدینی قبل از PCR، و آزمون ترکیب مقادیر برابر از محصول PCR لاین های والدینی برای تایید موضوع استفاده گردید. نتایج حاصل نشان داد که همان باندهای غیروالدینی مشاهده شده در افراد هتروزیگوت، در این آزمون ها قابل رویت می باشند. این آزمایشات موید این مطلب بوده که این باندهای غیروالدینی ناشی از تشکیل قطعه DNA ی هترودوپلکس با ترکیب رشته های DNA مربوط به دو آلل یک جایگاه ریزماهواره ای می باشند که در اثر پیوند اشتباهی (mismatch) بوجود آمده و از آنجایی که از سرعت حرکت متفاوتی نسبت به همودوپلکس ها برخوردارند بر روی ژل جایگاه متمایزی را به خود اختصاص می دهند. می توان وجود باندهای غیروالدینی را بعنوان مشخصه ای کلیدی برای شناسایی افراد هتروزیگوت از هموزیگوت در نظر گرفت. در این تحقیق از باندهای هترودوپلکس حاصل از بکارگیری ریزماهواره هایRM1 و RM171 در شناسایی و آزمون خلوص ژنتیکی ژنوتیپ های هیبرید نیز استفاده گردید. نتیجه حاصل نشان داد که باندهای هترودوپلکس ریزماهواره نه تنها برای شناسایی و انگشت نگاری هیبریدهای برنج مفید بوده، بلکه می توان از آنها در تشخیص بذور خارج از تیپ در هیبریدها سود جست.
    کلیدواژگان: برنج هیبرید، ریزماهواره، باندهای غیروالدینی، هترودوپلکس
  • سیدمحمدمهدی مرتضویان، عباسعلی زالی، علی اکبر شاه نجات بوشهری، محمدرضا بی همتا، ادوین ون در ووسن، جک ووسن، هندریک ریتمن صفحات 63-75
    بلایت دیررس، مهمترین و مخرب ترین بیماری شبه قارچی سیب زمینی در دنیا و یکی از بیماری های مهم این محصول در ایران است. از این رو مطالعات متعددی در دنیا روی این بیماری مخرب و شناسایی مکانیزم بیماریزایی آن صورت گرفته درحالیکه در ایران مطالعات بسیار محدودی انجام شده است. یکی از جدیدترین روش های ارائه شده طی کمتر از پنج ساله گذشته شناسایی ژن ها یا آلل های کاندید مقاومت با کمک ژنومیکس افکتور یا افکتورمیکس است که از جمله سریعترین روش ها برای شناسایی و جداسازی ژن مقاومت و نیز پی بردن به مکانیزم بیماریزایی است. از بین یازده ژنوتیپ استاندارد جهانی سیب زمینی Ma.R5، Ma.R8 و Ma.R9 پایدارترین ژنوتیپ ها محسوب می شوند لذا به منظور شناسایی سریع ژن های بالقوه مقاومت در این ارقام، مجموعه ای از افکتورها مورد بررسی قرار گرفتند. در مطالعه حاضر، مجموعه ای از 90 ژن افکتور که با روش محاسباتی از ژنوم عامل بیماری بدست آمده بودند از طریق PVX اگرواینفیلتراسیون در سه ژنوتیپ استاندارد جهانی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد ژنوتیپ های استاندارد Ma.R5 و Ma. R9 دارای ژن همولوگ R2 و Ma.R8 دارای ژن R3a می باشد. مطالعه حاضر، روش نوین بکاررفته افکتورومیکس را بعنوان روشی سریع، ارزان و کارآمد جهت شناسایی و گروهبندی ژن های مقاومت جدید موجود در ژنوتیپ های مورد مطالعه معرفی می نماید که امکان بکارگیری در برنامه های اصلاحی جهت ایجاد مقاومت پایدار را بهمراه خواهد داشت.
    کلیدواژگان: سیب زمینی، سوختگی، فیتوفتورا اینفستانس، افکتور، ارقام محک
  • صفحه 76
|
  • Pages 5-15
    Retrotransposons are mobile genetic elements that transpose through reverse transcription of an RNA intermediate. Retrotransposons are ubiquitous in plants and play a major role in plant gene and genome evolution. In the maize 50-80 % and in the wheat 90 % of the genome made up retrotransposons.It is believed that retrotransposons originated at the beginning of the transition from a putative RNA-based cellular genome to the DNA-based genome. The ubiquity of plant retrotransposons and their extreme sequence heterogeneity suggests that they were present in the first plants. Alternatively, retrotransposons may have originated after the creation of the first eukaryotes, and have reached their current wide dispersal by a combination of vertical and horizontal transmission.
  • Abdollahi Mandoulakani B., Bihamta M. R, Schulman A., Zali A. A, Naghavi M. R Pages 17-25
    Rerotransposons are the most abundant and widespread mobile genetic elements of eukaryotic genomes. Use of retrotransposons as molecular markers will be ideal regarding to their dispersion, ubiquity and prevalence in plant genomes. In order to developing retrotranpososns as molecular markers in wheat, 30 different retrotransposon families, previously detected in wheat and other plants evolutionary close to wheat, such as barley, oat, rice, maize and brachypodium were evaluated in wheat. All barley, oat and brachypodium retrotransposon based primers and most of rice and maize retrotransposon based primers amplified resoluble and scorable banding patterns in wheat. Rerotransposns Bare-1/Wis2-1A (wheat), Frodo TRIM (barley), oat LTRs, Sukkula (barley), Bagy2/Wilma (wheat), Daniela (wheat), Fatima (wheat) and Cerebera (barley) were active in wheat. Most primers designed based on conserved regions of retrotranpososn sequences, especially terminal regions of LTRs generated resoluble banding patterns. Desirable banding patterns produced by single and combinations of different retrotransposn primers demonstrating that the studied retrotransposon families are located in wheat genome in usual and nested status. Also, desirable banding patterns generated by single primer of 5' or 3' regions of LTR and primer combinations of 5' and 3' regions of different retrotransposon families in IRAP reactions implied head to head, tail to tail and head to tail situations of retrotranposons in wheat genome. Regarding to the results of this study, it is suggested to apply retrotranposon based molecular markers for genetic diversity, mapping and tagging of genes and traits in wheat and other crops.
    Keywords: Wheat, Brachypodium, Retrotransposn, Molecular marker
  • Gomarian M., Malboobi M., Darvish F., Mohammadi S. A, Razavi Kh, Rahaie M., Alizadeh H Pages 27-40
    In the present work expression of 61 candidate genes which are induced by salinity stress in mahooti and Chinese spring cultivars were evaluated and compared under 0 and 250 mM NaCl. In order to the study of candidate genes expression after preparing PCR products for each gene, were blotted on the membrane and after that hybridization were performed using cDNA probes in nonstressed and stressed plants. By means of TotalLab software, darkness of spots on the x-ray film were quantified. Results indicated that positive and significant correlation between biological replication exists. From 61 candidate genes, 21 and 5 candidate genes significantly were upregulated in mahooti (34%) and Chinese spring (6%), respectively. Under salinity and non salinity stress 52 and 27 percent of studied candidate genes in mahooti respect to Chinese spring cultivar considerably had higher expression level, respectively. The greatest increase and decrease in expression ratio under salinity stress to control condition was observed in TVP and HKT1, in mahooti and Chinese spring cultivars, correspondingly. The results of this study show that the different pattern of gene expression can be associated with salinity tolerance in mahooti cultivar.
    Keywords: Wheat, Salinity, Gene expression, Revers northern blot
  • Keyvanshokooh S., Kalbassi M. R Pages 41-46
    Caspian Roach Rutilus rutilus caspicus is regarded as a valuable fish species for commercial food in the Caspian Sea. Genetic diversity of this fish species collected from two geographical areas (Gorgan Bay and Anzali Wetland) along the Iranian coastline of the Caspian Sea was examined by the analysis of RAPD markers. Using ten decamer primers, the total number of RAPD bands produced to both Gorgan Bay and Anzali Wetland populations were 94 bands. The percentages of polymorphic bands were comparable in Anzali wetland and Gorgan Bay, suggesting similar levels of polymorphism of the two populations. The value of genetic distance (0.04) among populations was small, despite the large geographic separation
  • Zare Karizi Sh, Hosseini, Mazinani Sm, Koochmeshgi J., Seifati Sm, Zeinali S., Javadi Gh Pages 47-54
    Phenylketonuria (PKU) is the most prevalent disorder of amino acid metabolism. It is one of the most important preventable causes of mental retardation. Incidence of PKU in Iran has been estimated at 1 in 3627 births. The aim of this study is to assess the prevalence of PKU mutations in Iranian population. For this purpose, 150 unrelated patients with classic PKU (300 alleles) were screened for 10 mutations (IVS10-11g>a, R252W, R261X, R261Q, IVS11nt1, R408W, R408Q, L333F, 364delG and S67P) using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. The predominant mutations in this population sample are IVS10-11g>a, R261Q, IVS11nt1g>c and R252W with the frequency 21.7%, 9%, 6.7% and 4.7% respectively. In addition, 6 other mutations have been identified at relatively low frequencies (R261X (4%), 364LdelG (3.7%), L333F (2%), R408W, R408Q and S67P (0.33%)). These informations provide a good basis for direct DNA diagnosis of PKU in this population.
  • Hashemi Petroudi H. R, Mirmohammadi Meibody A., Arzani A., Nematzadeh Gh Pages 55-62
    The genotypes of hybrid rice with their parental lines were analyzed using microsatellite markers and some non-parental bands were observed in hybrid (heterozygous) individuals. These nonparental bands could be due to formation of heteroduplex DNA between allelic sequences. To test this hypothesis two source of DNA material were used. Firstly DNA template was formed by combining of equal amounts of parental DNA before performing of PCR. Secondly, the PCR products of this step were used as source materials of template mixing experiment by combining of equal amounts of PCR products of parental lines. The results confirmed the formation of the extra bands in heterozygous individuals, and proven that these art-factorials are consequences of formation hetroduplex between allelic sequences. Heteroduplexes are double strand DNA that formed from two different alleles by mismatches. These bands can be detected in specific position on gel due to their different migrating rate compared to corresponding homoduplexes. In the present study, it was evident that heteroduplex bands can be diagnostic feature for identify heterozygote individuals from homozygote ones. Accordingly, heteroduplex bands derived from RM1 and RM171 microsatellite markers were used for identifying and genetic purity testing of hybrid rice genotypes. Overall, it is revealed that heteroduplex bands not only beneficial in fingerprinting hybrids rice, but also useful for detecting the off type seeds in the rice hybrids
  • Mortazavian S. M M._Zali A. A_Shahnejat Busheri A. A_Bihamta M. R_Van Der Vossen E._Vossen J._Ritman H. Pages 63-75
    Late blight is the most important and destructive potato fungi-like pathogen in the world and is one of the major diseases on this crop in Iran. So, many researches have been done in the world to find pathogenesis mechanisms but there is a few in Iran. R-gene identification using effector genomics or effectoromics is one of the novel modern techniques. Effectors are pathogen molecules that manipulate host cell structure and function thereby facilitating infection and triggering defense responses such as HR. Profiling R-Avr interactions can lead to significant process in acquiring genetic resistance against the most destructive potato pathogen, namely late blight. Assessment of effector genes collection that are available by using computational methods from the pathogen in three important differential sets, Ma R5, Ma R8, Ma R9 from S.demissum was done. To identify functional candidate genes responses to the set of pGR106-effectors tested by PVX Agroinfection. Based on the results, Ma. R5 and Ma. R9 are containing R2-like genes and Ma. R8 contain R3a. This study shows, effectoromics as a promising novel technique to find new candidate resistance gene