|
نوع الوثيقة |
: |
رسالة جامعية |
|
عنوان الوثيقة |
: |
تحديد الجينات المرتبطة بالموت الخلوي المبرمج في النبات باستخدام التقنيات الحيوية الحديثة Identification of Genes Related to PCD in Plant via Modern Biotechnology |
|
الموضوع |
: |
كلية العلوم |
|
لغة الوثيقة |
: |
العربية |
|
المستخلص |
: |
يتمحور هذا البحث حول فكرة أن تعطيل جينات الموت الخلوي المبرمج ربما تساعد الخلية النباتية على تحمل درجات أعلى من الإجهادات البيئية. وعليه فقد تم أولاً استحداث تعبير الجينات المرتبطة بالموت الخلوي المبرمج في نبات الدخان نتيجة المعاملة بحمض الأوكزاليك التي تم التأكد من استحثاثها للموت الخلوي المبرمج بعد 24 ساعة. وتم التأكد من ذلك من خلال دراسة الخلايا المعاملة بحمض الأوكزاليك على المستوى الجزيئي والكيماوي الحيوي باستخدام الإختبارات التقليدية التي ترصد بداية حدوث عملية الموت الخلوي المبرمج منها الصبغ بالـ Evans blue والتي ترصد الخلايا التي تعرضت للموت المبرمج عن طريق التلون بالصبغة وكذلك تم عزل الـ DNA من هذه الخلايا لتأكيد حدوث الموت المبرمج من خلال أحد الأدلة الجزيئية المعروفة بالـ DNA laddering الذي أوضح حدوث تكسير للـ DNA وهذا دليل يؤكد حدوث الموت الخلوي المبرمج نتيجة المعاملة بحمض الأوكزاليك بعد 24 ساعة. كذلك تم دراسة عدد 11 من الجينات القياسية المعروفة مسبقاً بارتباطها بعملية الموت المبرمج عن طريق وقف فعلها باستخدام خطوط الـ VIGS المتوفرة في المكتبة الجينية بجامعة كورنيل الأمريكية (من أ.د. جريجوري مارتن Boyce Thompson Institute, Cornell University, Ithaca, NY 14853-1801, USA) وأثبتت النتائج أن هذه الجينات القياسية مرتبطة فعلياً بزيادة حدوث الموت المبرمج باستثناء إثنين هما ALD2H and plastocyanin اللذان أظهرا عكس ذلك. وبدراسة تعبير الجينات الإحدى عشر أثناء عملية الموت المبرمج من خلال تقنية الـ qRT-PCR تم التأكد من حدوث تنظيم لفعل ستة منها هي MEK2, SGT1, cathepsinB, BAK1, ALD2H and plastocyanin حيث حدثت زيادة تدريجية في تعبير خمسة منها مع الوقت حتى 24 ساعة أي مع بداية عملية الموت المبرمج بينما حدث نقص تدريجي في تعبير جين واحد فقط وهو الـ cathepsinB في الفترة ذاتها. من ناحية أخرى حدث عدم تغير في تعبير الخمسة جينات الأخرى وهي MAP3Kα, NRC1, WIPK, RAR1 and SIPK– على غير المتوقع – مع الوقت حتى 24 ساعة. وإجمالاً يمكن القول أننا تأكدنا بشكل قاطع من حدوث عملية الموت المبرمج بعد 24 ساعة من جراء تأثير حمض الأوكزاليك على أوراق النباتات العادية أو wild type (WT) وكذلك نباتات خطوط الـ VIGS للجينات القياسية.
بعد ذلك تم إرسال عينات الـ RNA المعزول من الدخان خلال مراحل الموت المبرمج المختلفة (صفر- ساعتين – 6 ساعات – 12 ساعة - 24 ساعة) إلى وحدة الجينوميا بجامعة ميتشجين Genomics Unit, Michigan State University, USA للتعرف على جينات جديدة مرتبطة بالموت الخلوي المبرمج من خلال تحليلات الـ RNA-Seq والمعلوماتية الحيوية Bioinformatics. كما قمنا بتقسيم الجينات الجديدة بناءاً على النموذج التعبيري Expression pattern الخاص بها مع التركيز بدرجة أساسية على عدد 16 نموذج تعبيري والذي حدث فيها زيادة كبيرة في تعبير جيناتها بعد ساعتين من المعاملة. ويفترض أن تعبير هذه الجينات له تأثير كبير إما على دفع أو وقف عملية الـ PCD. وقمنا باختيار عدد 23 جين لها علاقة بعملية الموت المبرمج. وبعد تعطيل هذه الجينات في نبات الدخان باستخدام خطوط الـ VIGS أمكن تأكيد ارتباط خمسة جينات منها بعملية الموت الخلوي المبرمج في نبات الدخان. ومن ثم قمنا بالإستعانة بخطوط الوقف الجيني gene knockout لنبات الأرابيدوبسـيـس Arabidopsis لهذه الجينات من معهـد سولك - معمل التحليل الجينوميSALK Institute, Genomic Analysis Laboratory, USA لدراسة تأثير وقف فعل هذه الجينات على تحمل النبات للملوحة (0, 100, 150 and 200 mM NaCl). وأظهرت النتائج أن خطوط الوقف الجيني في نبات الأرابيدوبسيس لأحد هذه الجينات هو IB-1 - والذي زاد الموت الخلوي المبرمج في خطوط الـ VIGS الخاصة به في نبات الدخان - كانت أكثر حساسية للملوحة مقارنة بالكنترول بينما أظهر واحد من خطوط الوقف الجيني لأحد الجينات هو Mlo - والذي تعطل حدوث الموت الخلوي المبرمج في خطوط الـ VIGS الخاصة به في الدخان - مقاومة عالية للملوحة. وهذه النتائج تدعم الفكرة الأصلية للمشروع البحثي أن الجينات التي تثبط الموت الخلوي يمكن أن تساعد النبات على تحمل الملوحة بينما نجد أن الجينات التي تحفز الموت الخلوي يمكن أن تقلل من كفاءة النبات على تحمل الملوحة. |
|
المشرف |
: |
أ.د. أحمد بهي الدين أحمد |
|
نوع الرسالة |
: |
رسالة دكتوراه |
|
سنة النشر |
: |
1438 هـ
2017 م |
|
المشرف المشارك |
: |
د. إدريس أحمد إدريس |
|
تاريخ الاضافة على الموقع |
: |
Tuesday, February 7, 2017 |
|
الباحثون
| ظافر علي القرني | Alqarni, Dhafer Ali | باحث | دكتوراه | |
|