شبکه های تنظیم ژنی کنترل کننده فرآیندهای کاتابولیک متابولیسم مرکزی در طی پیری و کاربرد آن در به نژادی گیاهی

پیري آخرین مرحله نموي برگ است که طی آن ماکرومولکولها در معرض فرآیندهاي تجزیهاي قرار گرفته تا مواد مغذي در برگ مسن بازیافت شده و به بذور در حال نمو انتقال یابند. لذا پیري با تغییرات عمده در متابولیسم مرکزي گیاه صورت میپذیرد. ما با بهره گیري از متدهاي زیست شناسی مولکولی، ژنتیکی، بیوشیمیایی و متابولیکی مشخص نمودیم که عامل رونویسی RD26 ازخانواده NAC یک تنظیم کننده اصلی بازآرایی گسترده در برنامه هاي متابولیکی مرکزي گیاه در طی پیري و تنش است. داده هاي ما مشخص نمودند که RD26 تنظیم کننده مثبت پیري و پاسخ به تنش است. RD26 به طور مستقیم بر پروموتر ژنهايCV و ClpD نشسته و القاي بیان آنها را منجر شده و از طریق آنها تجزیه پروتئین هاي کلروپلاستی در خلال پیري را میانگیزد. RD26 همچنین با القاي مستقیم بیان ژن LKR/SDH و PES1 به ترتیب تجزیه امینو اسید لایسین و زنجیره حدواسط فایتول را فعال می سازد. همین طور RD26 تجزیه گابا رامیانگیزاند. هر سه مسیر فوق با تامین پیش ماده هاي آلترناتیو در شرایط گرسنگی کربنی، تنفس مایتوکندریایی و تامین انرژي براي انتقال مواد را ممکن می سازند. RD26 همچنین با القاي مستقیم ژنهاي AMY1، SWEET15 و SFP1 تجزیه نشاسته و تجمع وانتقال قندهاي ساده را القا نمود. شناخت چگونگی تنظیم مولکولی تغییرات عمده متابولیکی در طی پیري و تنش در تولید ارقام با طول عمر متفاوت، بهبود شرایط پس از برداشت، افزایش ارزش تغذیه اي محصول، مهندسی متابولیکی ارقام با هدف مصرف خاص و بهبود کارایی مصرف موادمغذي گیاه بسیار راهگشا خواهد بود.

کلیدواژه ها:

پیری ، شبکه های تنظیم ژنی ، عامل رونویسی ، مهندسی متابولیسم مرکزی