آشکارسازی مسیرهای مشترک ترارسانی جاسمونیک‌اسید و سرما به‌وسیله شبکه هم‌‌بیان ژنی وزن‌دار

گیاهان برای مقاومت به تنش سرما از راه کارهای مختلفی در سطوح ملکولی، بیوشیمیایی و فیزیولوژیک استفاده می کنند. فیتوهورمون های مانند جاسمونیک اسید در پاسخ گیاهان به تنش نقش مهمی دارند. مطالعات کمی در مورد اثر این هورمون بر تنش سرما وجود دارد و هنوز مسیرهای ترارسانی آن در پاسخ گیاه به دماهای پایین ناشناخته است. در این مطالعه، یک شبکه هم بیان ژنی وزن دار برای تعیین تاثیر جاسمونیک اسید بر پاسخ های آرابیدوپسیس به سرما با استفاده از داده های ریزآرایه به کار برده شد. تجزیه و تحلیل شبکه منجر به تشکیل 15 گروه ژنی شد که هر کدام فرآیند خاصی را کنترل می کرد. نتایج نشان داد فتوسنتز و فرآیندهای سوخت و ساز کربوهیدرات ها از مهم ترین فرآیندهای مسیر زیستی در پاسخ به جاسمونیک اسید و سرما هستند. شبکه هم بیان ژنی نقش مهم عامل های رونویسی را در کنترل این فرآیندها آشکار کرد. بر اساس نتایج به دست آمده دو عامل رونویسی erf13 و ora47 برای ارتباط میان جاسمونیک اسید و تحمل به سرما به عنوان کاندیدا انتخاب شدند که حدواسطی میان عامل های رونویسی cbf1 و cbf2 و پروتئین های تنظیم کننده در مسیر ترارسانی جاسمونیک اسید از خانواده tify هستند. همکاری سه عامل رونویسی hy5، bhlh15 و pif3 نیز در این مسیر ترارسانی با یکدیگر منجر به پاسخ مناسب گیاه به دماهای پایین می شود.

Common signaling pathways of jasmonic acid and cold revealed by weighted gene coexpression network analysis

Plants are using various mechanisms at the molecular, biochemical and physiological levels for resistance to cold stress. These responses are controlled via stress phytohormones. One of the main hormones is jasmonic acid that plays main roles in various stress, however, there are few studies of the effects of the hormones on cold stress. Its signaling pathway in response to low temperature  has remained unknown. In this study, a weighted gene coexpression network was utilized to determine the effect of jasmonic acid in response to cold by using microarray data at Arabidopsis. The 15 gene groups were found that each one controls a special process. Photosynthesis and carbohydrate catabolic and metabolic processes are the most important biological processes in response to the two stimuli. Gene coexpression network displays that transcription factors play main roles in the processes. According to results, two transcription factors ERF13 and ORA47 candidate for relationship between jasmonic acid and cold tolerance and possibly intermediate between CBF1 and CBF2 transcription factors and regulatory proteins in the jasmonic acid signal transduction pathway, tify family. Three transcription factors (HY5, bHLH15 and PIF3) also cooperate in the signaling pathway to respond to low temperature in plants.