مهدی خزاعی
-
هدف
مسیر بیوسنتز کلروفیل یکی از اهداف مهم ایجاد تغییرات ژنتیکی بهمنظور تغییر سرعت فتوسنتز و رشد گیاهان برای تامین افزایش تقاضای غذا در جمعیت رو به رشد جهان است. در این مطالعه تاثیر فوق بیان ژن GSA یکی از ژن های مسیر بیوسنتز کلروفیل بر شرایط فیزیولوژیکی گیاه تنباکو مورد بررسی قرار گرفت. 5-آمینولوولینیک اسید (ALA) محصول ژن GSA است. ALA پیش ساز ساخت تتراپیرول ها است. این ترکیب نقش بسیار مهمی در سلول های زنده دارد مثلا بهعنوان رنگدانه ها، گیرنده نور (فیتوکروم)، گروه پروستاتیک بسیاری از پروتئین ها (مثل سیتوکروم ها، هموگلوبین، میوگلوبین و لگ هموگلوبین) و آنزیم ها (مثل کاتالاز، آسکوربات، پراکسیداز و غیره) نقش دارند. امروزه ALA بهدلیل استفاده گسترده از آن در کشاورزی، جنگلداری و داروسازی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. ALA در غلظت های پایین فتوسنتز، رشد و نمو، عملکرد و بهره وری را افزایش می دهد. همچنین ظاهر، رنگ میوه ، کیفیت و طعم محصولات را در گیاهان تیمار شده در شرایط عادی و استرس زا افزایش می دهد. ALA همچنین ویژگی های آنتی اکسیدانی، جذب مواد مغذی، راندمان مصرف آب و تعادل اسمزی را در گیاهان بهبود می بخشد.
مواد و روش هادر این تحقیق با توجه به مطالعات بیوانفورماتیکی cDNA ژن MsGSA گیاه یونجه رقم اصفهانی برای انتقال به گیاه تنباکو رقم Xanthi انتخاب گردید. از ناقل بیانی دوگانه گیاهی pBI121 که دارای ژن مقاومت آنتی بیوتیک کانامایسین برای انتخاب در باکتری ها و گیاهان، محل های برش برای آنزیم های SacI و BamHI، پروموتر CaMV35S (پرموتور ویروس موزاییک گل کلم)، توالی خاتمه دهنده ی نسخه برداری nos و ژن گزارشگر β-گلوکورونیداز (GUS) استفاده شد. پس از ساخت سازه ژنی
pBI121-GSA و تایید انتقال سازه با استفاده از سه روش کلون PCR، هضم آنزیمی و ترادف یابی سازه مربوطه به اگروباکتریوم تومفسینس سویه LB4404انتقال داده شد. با استفاده از اگروباکتریوم واجد سازه ژنی، ژن مربوطه به ژنوم گیاه تنباکو منتقل و گیاهان تراریخته روی محیط گزینشی انتخاب شدند و وجود ژن با انجام PCR در گیاهان باززایی شده تایید شد. جوانه های تراریخته ریشه دار شده به خاک منتقل شدند. میزان بیان ژن GSA در گیاهان تراریخته حاصل با RT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان رشد و محتوای بیوشیمیایی آن ها مورد بررسی قرار گرفت.نتایجنتایج نشان داد که رشد گیاهان تراریخته بهصورت معنی داری بسته به میزان بیان ژن GSA افزایش یافت همچنین محتوای ALA (آمینولوولینیک اسید)، کلروفیل a، b و کلروفیل کل که محصول بیان ژن مربوطه می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که محتوای آنتوسیانین ها، فلاونوئیدها و ترکیبات فنل گیاهان تراریخته متناسب با میزان افزایش بیان ژن GSA بهطور معنی داری نسبت به گیاهان تیپ وحشی افزایش پیدا کرده است.
نتیجه گیریافزایش میزان رشد، محتوای کلروفیل a،b ، کلروفیل کل، ALA، آنتوسیانین، فلاونوئیدها و فنل گیاهان تراریخته متناسب با میزان افزایش بیان ژن GSA است و این بیانگر افزایش توان رشدی و افزایش پتانسیل مقاومت در گیاهان تراریخته تحت تاثیر ژن انتقالی GSA و افزایش محتوایALA است
کلید واژگان: 5-آمینولوولینیک اسید (ALA), کلروفیل, آنتی اکسیدان, مقاومت به استرسAimThe chlorophyll biosynthesis pathway is a main target for genetic modification to change plant photosynthesis and growth rate to support a greater demand for food in the growing world population. In this study, the effect of overexpression of GSA gene one of gene involved in biosynthesis pathway of chlorophyll on physiological condition of tobacco plant was investigated. 5-Aminolevulinate (ALA) is product of GSA gene. ALA is a precursor for all tetrapyrrole, these components have impotent roles in living cell, as pigments, light receptor (Phytochrome), prosthetic group of many different proteins (like cytochromes, hemoglobin, myoglobin, and leghemoglobin) and enzymes (for example Catalase, Ascorbate, Peroxidase and etc.). Nowadays, ALA has received wide attention for its widespread usage in agriculture, forestry and medication. ALA at low concentrations increases photosynthesis, growth, development, yield and productivity, also promoted fruit color appearance and quality and taste of products in treated plants under both normal and stressful conditions. ALA also improves antioxidant features, absorption of nutrient, water use efficiency and osmotic balance in plants.
Materials and methodsIn this research, according to bioinformatics studies, MsGSA gene cDNA of Alfalfa (Medicago sativa L. cv. Isfahani) was selected to transfer to Xanthi tobacco (Nicotiana tabacum) plant, the binary expression vector pBI121 which has Kanamycin antibiotic resistance gene for selection in bacteria and plants, cutting sites for SacI and BamHI enzyme, CaMV35S promoter (cauliflower mosaic virus promoter), nos transcription termination sequences and ß-glucuronidase (GUS) reporter gene was used. After constructing the gene construct pBI121-GSA and confirming the transfer of the construct using PCR cloning methods, enzymatic digestion and sequencing were performed, then the corresponding construct was transferred to Agrobacterium tumefaciens strain LB4404 using Agrobacterium with the gene construct. The corresponding gene was transferred to the tobacco plant genome and the transgenic plants were selected on the medium containing kanamycin and the presence of the gene was confirmed by performing PCR in the regenerated plants. The rooted transgenic sprouts were transferred to the soil. The level of GSA gene expression in the resulting transgenic plants was evaluated by real-time PCR, and their growth rate and biochemical content were also evaluated.
ResultsIt was observed that the growth of transgenic plants increased significantly depending on the level of GSA gene expression, and the content of ALA (aminolevulinic acid) and chlorophyll a, b and total chlorophyll, which are the products of the corresponding gene expression. The results also showed the content of anthocyanin, flavonoids and phenol of plants have significantly increased in proportion to the increase in GSA gene expression compared to wild type tobacco plants.
ConclusionThe growth rate as well as the content of chlorophyll a, b, total chlorophyll, ALA, anthocyanin, flavonoids and phenol of transgenic GSA plants is proportional to the increase in the expression of the GSA gene. The results from this study indicate that an increase in transgenic growth rate as well as an increase in the secondary metabolites content in transgenic plants were influenced by GSA transferred gene and an increase in the content of ALA. These results imply that transgenic tobacco plants expressing MsGSA gene had higher resistance potential to stresses than the wild type tobacco plants.
Keywords: 5-Aminolevulinic acid (ALA), chlorophyll, antioxidant, stress resistance -
بررسی اثرات ضد دردی، ضد التهابی و آنتی اکسیدانی جنیستئین و ورزش شنا در موش های صحرایی اواریکتومی شدهزمینه و هدف
یایسگی و مخصوصا یایسگی حاد در اثر جراحی با مشکلات متعددی در زنان همراه میباشد. هدف این مطالعه تعیین اثرات جنیستیین و ورزش منظم شنا (به تنهایی/ یا ترکیبی) بر درد از طریق مکانیسم احتمالی التهابی و استرساکسیداتیو در موشهای صحرایی اواریکتومی شده بود.
روش کاردر این مطالعه موشهای صحرایی به شش گروه شامل: گروه کنترل، گروه شم، گروه اواریکتومی شده (OVX)، گروه اواریکتومی شده با هشت هفته تمرین ورزشی شنا (OVX.E)، گروه اواریکتومی شده با هشت هفته تجویز جنیستیین (OVX.G) و گروه اواریکتومی شده با هشت هفته درمان ترکیبی ورزش و جنیستیین (OVX.G.E) تقسیم شدند. اثرات جنیستیین و/ یا ورزش با بررسی شدت درد با استفاده از تستهای تیل- فلیک و فرمالین ارزیابی شد. سطوح سرمی اینترلوکین یک بتا (IL-1β) و فاکتور نکروز توموری آلفا (TNF-α) و سطح ظرفیت آنتیاکسیدانی کل (TAC)، وضعیت اکسیدان کل (TOS) و مالون دیآلدیید (MDA) توسط ELISA و اسپکتروفتومتر ارزیابی شدند.
یافته هادر گروه OVX در مقایسه با گروه کنترل، آزمایشات تیل- فلیک و فرمالین نشان از افزایش پاسخ درد داشتند. همچنین افزایش معنیداری در سطوح سرمی فاکتورهای IL-1β، TNF-α، MDA، TOS و کاهش TAC، در گروه OVX مشاهده شد؛ ولی در گروههای OVX.E، OVX.G و مخصوصا OVX.E.G سایتوکینهای پیش التهابی و استرس اکسیداتیو و همچنین پاسخهای درد کاهش معنی داری نسبت به گروه OVX از خود نشان دادند.
نتیجهگیری:
ترکیبی از جنیستیین و ورزش منظم شنا دارای اثر همافزایی و محافظتی بیشتری در کاهش درد حاد و مزمن نسبت به استفاده از این روشها به تنهایی در دوره یایسگی است.
کلید واژگان: درد پس از یائسگی, جنیستئین, ورزش, سایتوکین های التهابی, استرس اکسیداتیوBackground & objectivesMenopause and especially acute menopause due to surgery is associated with many complications in women. The aim of this study was to determine the effects of genistein and regular swimming exercise (alone/or in combination) on pain through a possible mechanism of inflammation and oxidative stress in ovariectomized rats.
MethodsIn this study, rats were divided into six groups, including: control, sham, ovariectomy (OVX), ovariectomized with eight weeks of swimming exercise training (OVX.E), ovariectomized with eight weeks of genistein administration (OVX.G), and ovariectomized with eight weeks of combined treatment (OVX.G.E). The effects of genistein and/or exercise were evaluated by examining the pain intensity with tail-flick and formalin tests. The serum levels of tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-1β (IL-1β), total antioxidant capacity (TAC), total oxidant status (TOS), and malondialdehyde (MDA) were also evaluated by ELISA and spectrophotometer.
ResultsIn the OVX group compared to the control group, tail-flick and formalin tests showed an increase in pain response. Also, a significant increase in the serum levels of IL-1β, TNF-α, MDA, TOS and a decrease in TAC was observed in the OVX group, however, in the OVX.E, OVX.G and especially OVX.E.G groups, pro-inflammatory cytokines and oxidative stress as well as pain responses showed a significant decrease compared to the OVX group.
ConclusionA combination of genistein and regular swimming exercise was synergistically more effective in reducing acute and chronic pain than using them alone in the postmenopausal period.
Keywords: Postmenopausal Pain, Genistein, Exercise, Pro-inflammatory Cytokines, Oxidative Stress
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.