شناسایی پروتئین های دخیل در مراحل مختلف نمو برگ گندم با استفاده از الکتروفورز دو بعدی

با توجه به اهمیت گندم شناسایی پروتئین های بیان شده در مراحل مختلف رشد برای اصلاح و بالا بردن کارایی تولید از اهمیت خاصی برخوردار است. فاصله بین جوانه زنی و آغاز پنجه زنی را مرحله نمو برگ گویند. در مرحله نمو برگ جنین دانه دارای سه سلول آغازین برگ است که پس از جوانه زدن مریستم رویشی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ راس ساقه شروع به تقسیم نموده و منجر به ظهور برگ می شود. در این تحقیق از الکتروفورز دو بعدی جهت مطالعه و شناسایی یروتئین های دخیل در مراحل مختلف نمو برگ استفاده شده است. نمونه‌برداری در سه مرحله تک برگی، دو برگی و سه برگی صورت ‌‌گرفت. پروتئین ها براساس روش tca استون از نمونه های مختلف برگ استخراج و با روش الکتروفورز دو بعدی جداسازی شدند. با آنالیز ژل های حاصل از الکتروفورز دو بعدی تعداد 360 لکه ی پروتئینی تکرار پذیر شناسایی شد. از این تعداد، 31 لکه پروتئینی تغییرات معنی داری را در سطح پنج درصد در مراحل مختلف نمو برگ نشان دادند. 55 درصد از پروتئین های شناسایی شده کاهش بیان و 19 درصد افزایش بیان نشان دادند، و 26 درصد از پروتئین های شناسایی شده تغییرات منظم و معنی‌داری را نداشتند. در نهایت هر لکه پروتئینی با تغییر بیان معنی دار، با توجه به وزن مولکولی، نقطه ایزوالکتریک، شکل لکه و با جستجو در مقالات مرتبط و سایت uniprot، به‌طور احتمالی مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دامنه وسیعی از فعالیت های متابولیکی شامل فتوسنتز، تنفس، بیوسنتز پروتئین ها، انتقال پروتئین ها، مونتاژ و بسته‌بندی پروتئین ها، بیوسنتز کربوهیدرات ها، سیستم انتقال پیام، سم زدایی و فرایندهای پایه ای ژنتیکی (همانندسازی، نسخه برداری و ترجمه) طی مراحل مختلف نمو برگ دچار تغییر شده اند. اکثر پروتئین هایی که کاهش بیان نشان دادند از آنزیم های کلروپلاستی و تعدادی هم از آنزیم های میتوکندریایی بودند و پروتئین هایی که روند تغییرات آن‌ها افزایشی بود اکثراً از گروه پروتئین های ترمیمی و محافظت کننده بودند.

Identifying the proteins contributing to different growth stages of wheat leaf by using two dimensional electrophoresis

Considering the importance of wheat, it is very important to identify the expressed proteins in the different stages of growth for improvements and enhancing the efficiency of production. The stage between germination and tillering is called leaf development. In the leaf development stage, the seed embryo has three primate cells of leaf that they start to divide after the growth of meristem of stem rsquo;s peak starts to germinate and it contributes to emergence of a new leaf. The sampling was happened in three stages: one leaf, two leaves, and three leaves. The proteins were extracted according to TCAacetone method from the wheat leaf samples. They were separated by twodimensional electrophoresis later. 360 repeatable protein spots were identified with by analyzing the gels extracted from twodimensional electrophoresis. From this number, 31 protein spots indicated significant changes in 5% level in the different stages of leaf development. 55% of identified proteins indicated the decrease of expression and 19% shows the increase in expression and 26% of identified proteins did not have regular and significant changes. Finally, each protein spot with meaningful changes, regarding the molecule weight, isoelectric point, the shape of spot and with search in related literature and uniprot website, was identified possibly. The results showed that a vast range of metabolic activities including photosynthesis, breathing, proteins, biosynthesis, proteins transformation, assembly and packing of proteins, carbohydrates, biosynthesis, message translation system, detoxification, and genetic fundamental procedures (replication, duplication and translation) were changed during the different stages of leaf development. Most proteins showed the decrease of expression, were from chloroplast enzymes and mitochondrial enzymes. And most proteins that had increasing change procedure were from healing and protective proteins.