تغییر بیان ژن‌های مرتبط با اتوفاژی در پاسخ به سرکوبگر خاموشی Hc-Pro ویروس ای سیب‌ زمینی (Potato Virus A) در گیاه Nicotiana Benthamiana

در سال های اخیر نقش اتوفاژی در خاموشی آر ان ای القاء شده توسط ویروس از طریق فعالیت پروتئین های سرکوبگر خاموشی آر ان ای به اثبات رسیده است. به منظور درک بهتر نقش احتمالی سرکوبگر خاموشی hc-pro ویروس ای سیب زمینی در فرآیند اتوفاژی (autophagy)، اثر این سرکوبگر ویروسی روی بیان تعدادی از ژن های مهم و دخیل در اتوفاژی مورد بررسی قرار گرفت. ژنhc-pro  ویروس ای سیب زمینی در ناقل بیان pgwb17 با برچسبmyc در انتهای کربوکسیلی و پروموتور 35s در انتهای آمینی توسط تکنولوژی gatewayهمسانه سازی شد. کشت های اگروباکتریوم حاوی  hc-proویروس ای سیب زمینی با استفاده از سرنگ در ناحیه پشتی برگ های گیاه nicotiana benthamianaتزریق شدند. بیان ژن های atg2، atg7،  atg6و ago1در پاسخ به سرکوبگر خاموشی hc-pro ویروس ای سیب زمینی، در فاصله زمانی پنج روز پس از تزریق، با استفاده از تکنیک ریل تایم پی سی آر (real-time pcr) اندازه گیری شدند. سرکوبگر خاموشیhcpro   ویروس ای سیب زمینی میزان بیان ژن های atg6، atg2و atg7را به میزان 89/5، 3/7 و 6/7 برابر نسبت به برگ های تزریق شده با سازه حاوی پلاسمید خالی pgwb افزایش داد. در حالی که میزان رونوشت  ago1به عنوان جزء کلیدی کمپلکس خاموشی القاء شده توسط آر ان ای، به میزان 36/1 برابر نسبت به میزان آن در برگ های فاقد  hcproکاهش نشان داد. نتایج این تحقیق حاکی از دخالت ژن های atg2، atg7، atg6و ago1در پاسخ های دفاعی گیاه  n .benthamianaدر مقابل سرکوبگر خاموشی hcpro ویروس ای سیب زمینی و امکان استفاده از آن در تدوین روش های جدید مدیریت ویروس های گیاهی می باشد.

Altered expression of autophagyrelated genes in Nicotiana benthamiana plants in response to Potato virus A HCPro silencing suppressor

Accumulating data have revealed the role of autophagy in virusinduced RNA silencing via viral RNA silencing suppressor activity. To extend our understanding for the possible role of Potato virus AHCPro (PVAHCPro) suppressor protein in autophagy process, we investigated the effect of PVAHCPro on expression of some important genes involved in autophagy. The cDNA of ORF PVA HCPro was cloned in pGWB17 vector with a Cterminal myc tag and Nterminal 35S promoter using Gateway technology. Agrobacterium cultures harboring PVAHCPro were infiltrated into the abaxial side of N. benthamiana leaves. The expression of ATG6, ATG2, ATG7 and AGO1 genes were measured at 5 days post infiltration in response to PVAHCPro using qRTPCR technique. PVA HCPro as a suppressor of RNA silencing increased the expression level of ATG6, ATG2 and ATG7 5.89, 7.3 and 7.6 fold, respectively, compared to corresponding values in leaves infiltrated with empty plasmid (EP) as a control. In contrast, the transcript level of Argonaute1 (AGO1), a key component of RNAinduced silencing complex (RISC), was decreased by 1.36fold compared to the level of AGO1in infiltrated leaves without PVAHCPro. Results of this study indicated that PVA HCPro can alter the expression of autophagy related genes in N. benthamiana plant. These findings suggest the involvement of ATG6, ATG2, ATG7 and AGO1 in defense responses of N. benthamiana against PVAHCPro, which might be considered in plant breeding programs as a novel approach to the control of plant viruses.