تعیین ساختار پروتئین و ارزیابی سطح بیان ژن tup1 قارچ zymoseptoria tritici

مقدمه: قارچ  zymoseptoria tritici بیمارگر دیمورفی است که تغییر در الگوی رشد آن نقشی اساسی در ایجاد بیماری دارد. به همین جهت، پروتئینtup1،که یک سرکوبگر رونویسی عمومی و تنظیم کننده شناخته شده ای برای تغییر شکل است، کاندیدای واجد شرایط برای مطالعه مقدماتی در این بیمارگر است.مواد و روش‏‏ها: با استفاده از saccharomyces cerevisiae tup1p  بعنوان مدل، دومین­های عملکردی پروتئین با استفاده از نرم افزار interpro (pfam) ترسیم شد. سپس ساختار سوم zt.tup1p توسط نرم افزار  interpro (pfam)نشان داده شد. سرانجام ، میزان بیان zt.tup در شرایط in vitro  و in vivo توسط realtime rtpcr ارزیابی شد.نتایج: پروتئین zt.tup1p دارای ساختارهای عمومی موجود در در سایر پروتئین های یوکاریوتی شبهtup ، شامل دومین nترمینال، منطقه میانی محافظت نشده و یک دومین c ترمینال با هفت تکرار wd است. همچنین نتایج نشان داد که دو المنت غنی از گلوتامین (q1, q2) موجود در s. cerevisiae، در ساختار zt.tup1p وجود ندارد. نتایج مشخص کردند که بیان ژن zt.tup1 در مرحله میسلیومی افزایش می­یابد. بعلاوه افزایش بیان ژن در روزهای 14 و 24 بعد از تلقیح به گیاه نیز مشاهده شد.بحث و نتیجه‏گیری: وجود هفت تکرار wd محافظت شده در zt.tup1p و سایر قارچ های مرتبط نشان می­دهد که این دومین­های عملکردی نقش مهمی در زندگی این میکروارگانیسم­ها دارند. با توجه به داده­های مطالعه حاضر، بیان بالای ژن zt.tup1 در مرحله میسلیوم نشان می­دهد که این پروتئین ممکن است نقش مهمی در توسعه میسلیوم و تشکیل کونیدی داشته باشد.علاوه بر این، افزایش بیان در زمان نکروتروفی که با توسعه پیکنیدی مشخص می شود، نشانگر این است که ژن ممکن است نقشی اساسی در رشد و بیماری­زایی z. tritici داشته باشد.  مطالعه حاضر را می­توان بعنوان شروع یک نظریه پردازی جدید و جامع برای شفاف سازی عملکردهای دقیق این ژن در طول رشد و بیماری زایی در نظر گرفت.

Protein structure determination and evaluation of gene expression level of Tup1 from Zymoseptoria tritic

Introduction: Zymoseptoria tritici is a dimorphic pathogenic fungus in which switching growth pattern plays a crucial role in diseases development. Therefore, Tup1 protein, the global transcriptional repressor which is a wellknown regulator of dimorphism might be a qualified candidate for preliminary study in the pathogen. Materials and methods: Using Saccharomyces cerevisiae Tup1p as a model, the functional domains of the protein were plotted using InterPro software. Then Zt.Tup1p tertiary structure were represented by accelrys DS visualize software. Finally, the in vitro and in vivo levels of expression of Zt.Tup were evaluated by real Time RTPCR.Results: Zt.Tup1p included public structures available in the other Tup1like eukaryotic proteins, with an Nterminal domain, a poorly conserved middle region and a Cterminal domain with seven WD repeats. Also, the results showed that the two glutaminerich elements (Q1 and Q2) contrary to which was identified in the S. cerevisiae, do not exist in Zt.Tup1p structure. The results were indicated that the expression level of Zt.tup1 upregulate during mycelial stage. In addition, Zt.Tup1p was partly upregulated in 14 and 24th postinoculation. Discussion and conclusion: The presence of seven conserved WD repeats in C terminal domain of Zt.Tup1p and the other related fungi indicates that these functional domains play an important role in the life of these microorganisms. According to the data of the present study, the upregulation of Zt.tup1 gene during mycelial stage suggests that it may play a major role in mycelium development than in conidia formation. Furthermore, it’s upregulation during necrotrophy which are characterized by the development of pycnidia shows that the gene may play a key role in the growth and pathogenicity of Z. tritici. The present study can be considered as promising new leads for starting a new comprehensive survey for clarifying this gene detailed functions during the development and pathogenicity.