بررسی عارضه اختلال در غلاف‌بندی سویا با رهیافت‌های پروتئومیک و بیوانفورماتیک

مقدمه و هدف: عارضه اختلال در غلاف‌بندی نوع ویژه ای از رشد همراه با ناهنجاری در تشکیل گل و غلاف است که در آن گیاهان سویا مدت ها پس از رسیدگی غلاف ها، سبز باقی می مانند و منجر به کاهش شدید عملکرد می‌گردد. به منظور بررسی و شناسایی پروتئین‌های دخیل در تظاهر عارضه اختلال در غلاف‌بندی سویا، پروفایل بیان پروتئین های گیاهان سالم و مبتلا به عارضه اختلال در غلاف‌بندی سویا در دو رقم کتول و گرگان 3 بر اساس رهیافت‌های پروتئومیک و بیوانفورماتیک مورد مقایسه قرار گرفتند. مواد و روش‌ها: برای این منظور نمونه های برگی گیاهان سالم و مبتلا از دو رقم فوق در مرحله گلدهی انتخاب و پروتئین آنها به روش tca/acetone استخراج شد. سپس تفکیک پروتئین ها و تجزیه افتراقی آنها به ترتیب با استفاده از ژل الکتروفورز دو بُعدی و طیف‌سنجی جرمی nesi-lc-ms/ms انجام شد. یافته‌ها: تجزیه و تحلیل نتایج ژل الکتروفورز دو بُعدی نشان داد که سطح بیان 5 تا از 155 لکه پروتئینی در رقم کتول و 11 تا از 143 لکه پروتئینی در رقم گرگان 3 در گیاهان سالم و مبتلا به طور معنی داری تغییر یافت. آنالیز افتراقی پروتئین ها با تغییر بیان معنی دار باnesi-lc-ms/ms نشان داد که در پاسخ به این عارضه بیشتر پروتئین های درگیر در فعالیت های تنظیم سلولی، تولید انرژی، متابولیسم، انتقال سیگنال، نسخه برداری و ترجمه ژن و نیز تقسیط و ذخیره‌سازی پروتئین ها شرکت دارند. نتیجه‌گیری: در میان پروتئین های شناسایی شده احتمالا پروتئین های 14-3-3 like protein، oee2 ، زیر واحد بزرگ رابیسکو و پروتئین naca ممکن است از جمله تنظیم کننده های کلیدی عارضه اختلال در غلاف‌بندی سویا باشند.

Investigation of Soybean Pod Distortion Anomaly by Proteomics and Bioinformatics Approaches

Extended AbstractIntroduction and Objective: Pod distortion anomaly (PDA) is a particular type of growth along with flower and pod abnormality in that soybean plants remain green long after pod maturation which caused significantly yield reduction. To identification of proteins that involved in soybean pod distortion anomaly incidence, the proteins expression profiles of PDA and nonPDA soybean cultivars viz. Katul and Gorgan 3 were compared via proteomics and bioinformatics approaches.Material and Methods: Therefore, leaf samples of two cultivars were collected at flowering growth stage and subjected to protein extraction using TCA/acetone extraction method. Protein separation and comparative analysis was performed using twodimensional gel electrophoresis and nESILCMS/MS mass spectrometery, respectively.Results: The 2DE analysis revealed that 5 out of 155 protein spots in Katul and 11 out of 143 protein spots in Gorgan 3 had significantly different expression levels in PDA and nonPDA plants. The differential analysis of significantly expressed spots by nESILCMS/MS showed that most of these protein had already been discovered to regulate cellular activities as diverse as energy production, metabolism, signal transduction, gene transcription and translation as well as protein destination and storage.Conclusion: Taken together, it is possible that 1433 like protein, OEE2, ribulose 1, 5 bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunite and NACA proteins are among the most important regulators of pod distortion anomaly incidence.