شناسایی، جداسازی و بررسی بیان خانواده ژنی هوئین در جو (Hordeum vulgare)

امروزه پپتیدهای ضدمیکروبی به عنوان نسل جدیدی از آنتی بیوتیک ها برای درمان بیماری های میکروبی در انسان، جانوران و محافظت از گیاهان در مقابل بیمارگر های مختلف، شناخته می شوند. هویین ها گروهی از پپتید های ضدمیکروبی به شمار می روند که به دلیل تنوع بسیار بالا و بیان در اندام های مختلف گیاهی و همچنین نقش موثر در پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی به عنوان یکی از مهم ترین گروه از پپتیدهای ضدمیکروبی شناخته می شوند. هدف مطالعه حاضر شناسایی و جداسازی ژن های هویین در گیاه جو و بررسی خصوصیات و میزان بیان آن ها در بافت ها و شرایط محیطی مختلف بود. بدین منظور تمام توالی های پروتیینی مربوط به ژن های هویین گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. پس از به دست آمدن توالی مورد توافق، این توالی با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ژنوم جو مورد هم ردیفی قرار گرفت. نتایج حاصل از هم ردیفی، سرهم بندی شده و توالی های حاصل بلاست برای تعیین چارچوب خوانش باز (ORF) کامل، دمین های عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه، فعالیت ضدمیکروبی و الگوی بیان مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از واکنش PCR توالی کدکننده کامل هویین ها تکثیر و به صورت آزمایشگاهی تایید شد. در این پژوهش، سیزده ژن هویین با ORFهایی با طول متوسط 813 جفت باز در گیاه جو شناسایی، جداسازی و توالی یابی شدند. ژن های هویین جداسازی شده از جو با سایر هویین های گیاهی، از نظر توالی ژنی و پروتیینی و همچنین خصوصیات ساختاری و عملکردی مشابهت بالایی نشان دادند. نتایج نشان داد که هویین های گیاه جو مانند سایر هویین های گیاهی، بدون اینترون و یا دارای تنها یک اینترون هستند و وجود سیگنال پپتید ترشحی، تجمع خارج سلولی، وجود دمین های عملکردی ChtBD1 در همه آن ها و دمین عملکردی Lyz-like در برخی از آ ن ها، تایید شد. همچنین نتایج نشان داد که فعالیت ضدمیکروبی و بیان حداکثری در ریشه و اندام های زایشی و همچنین بیان در پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی از دیگر ویژگی های این پروتیین ها است. یافته های مطالعه حاضر درک ما را در مورد اثر ژن های هویین در فرآیندهای زیستی گیاه مانند رشد و نمو و همچنین پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی افزایش می دهد.