آنالیز پروموتور ژن پروتئین شوک حرارتی (HSP70) در مقاومت گیاه آرابیدوپسیس به بیمارگرهای گیاهی
پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1146-25IPPC
نویسندگان
1گروه کشاورزی، مجتمع آموزش عالی میناب، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
چکیده
پروتئین شوک حرارتی (HSP70) یکی از گروههای مهم مولکولهای چاپرون در سلولهای یوکاریوتی میباشد که در پاسخهای دفاعی گیاه در برابر بیمارگرها نقش دارد. هدف از این مطالعه، شناخت بهتر مکانیسمهای مولکولی مرتبط با ژن HSP70 در دفاع گیاه در برابر بیمارگرها میباشد. در این تحقیق، بررسی بیوانفورماتیکی پروموتور ژن HSP70 در گیاه مدل آرابیدوپسیس تالیانا مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور توالی 2000 جفت باز بالادست ناحیه آغاز رونویسی درگیاه آرابیدوپسیس از بانک اطلاعاتی TAIR دریافت شد. بررسی پروموتورها با استفاده از Plant CARE و PlantPAN انجام گردید و نواحی Cis-regulatory elements موجود در پروموتور و نقش آنها مشخص گردید. نقشه کروموزومی ژن HSP70 درگیاه آرابیدوپسیس از بانک اطلاعاتی TAIR حاصل شد. همچنین برهمکنش پروتئین-پروتئین با استفاده از پایگاه داده STRING انجام گرفت. نتایج نشان داد که ژن HSP70 در گیاه آرابیدوپسیس بر روی کروموزوم شماره سه قرار دارد. همچنین فاکتورهای رونویسی DOF، GATA; tify و AP2; ERF به ترتیب با تعداد 220، 163 و 141 بیشترین تعداد فاکتورهای رونویسی متصل به پروموتور ژن HSP70 را نشان دادند. TATA-box و CAAT-box بیشترین عناصر تنظیمی بر روی پروموتور ژن HSP70 به ترتیب با تعداد 17 و 10 شناخته شدند. همچنین شبکه برهمکنش پروتئین HSP70 نشان داد که پروتئینهای HOP3، HSFA2، HSP90-5، HSP90-1، CPN60، CLPB1 و SGT1B بیشترین برهمکنش را با HSP70 نشان دادند. نتایج این مطالعه بیشترین تعداد فاکتورهای رونویسی و نواحی اتصال آنها بر روی پروموتور ژن HSP70 و همچنین عناصر تنظیمی روی پروموتور را با نقش مقاومت در برابر بیمارگرهای گیاهی را نشان داد که ممکن است نقشهای مهمی در تنظیم بیان ژن و پاسخهای دفاعی در برابر بیمارگرهای گیاهی را آشکار سازند.
کلیدواژه ها
Title
Promoter analysis of heat shock protein 70 (HSP70) gene in disease resistance in Arabidopsis thaliana
Authors
Aminallah Tahmasebi, Mohamad Hamed Ghodoum Parizipour
Abstract
Heat shock protein (HSP70) is one of the important groups of chaperone molecules in eukaryotic cells that plays a role in plant defense responses against pathogens. This study aimed to determine the molecular mechanisms related to the HSP70 gene involved in plant defense against pathogens. In this regard, the bioinformatic analysis of heat shock protein (HSP70) promoter was conducted in Arabidopsis thaliana model plant. For this purpose, the sequence of 2000 bp promoter regions (upstream of the transcription start site) was extracted from the TAIR database. Bioinformatic analysis of the promoter was conducted using Plant CARE and PlantPAN databases. The cis-acting regulatory elements and their respective transcription factors (TFs) were identified in the promoter of HSP70. Chromosome map of the HSP70 gene was obtained by TAIR. The results showed that the HSP70 gene is located on chromosome number three in Arabidopsis. Also, transcription factors DOF, GATA; tify and AP2; ERF showed the highest number of transcription factors binding to the HSP70 gene promoter with the numbers of 220, 163 and 141, respectively. In addition, TATA-box and CAAT-box showed the most regulatory elements with 17 and 10 respectively. Moreover, HOP3, HSFA2, HSP90-5, HSP90-1, CPN60, CLPB1 and SGT1B revealed the most interaction with HSP70 protein. The results of this study showed that the transcription factors and their binding sites on the HSP70 promoter, as well as regulatory elements on the promoter with the role of resistance to plant pathogens may play important roles in regulating gene expression and defense responses against plant pathogens.
Keywords
Arabidopsis thaliana, heat shock protein, regulatory elements, transcription factor