الگوهای بیان ژنی در برهمکنش گیاهان و قارچ های بیمارگر

برای غلبه بر اثرات منفی قارچ های بیمارگر گیاهی بر کیفیت و کمیت محصولات، کشاورزی پژوهشگران علوم گیاهی برای کشف ژن های دخیل در بیماری زایی پرآزاری و شبکه های تنظیم کننده ی ژنی در برهمکنش میزبان و بیمارگر به روش های مولکولی به روز روی آورده اند. در سال های اخیر آزمایش های توالی یابی دوگانه ی آر ان ای برای درک بیشتر از برهمکنش های مولکولی پیچیده ی گیاه و بیمارگر استفاده شده اند. واکاوی پروتئین های ترشحی، سوخت و ساز، راه بردهای تغذیه ای، تغییرگرهای ترشحی و شبکه های تنظیمی در بیمارگرهای قارچی بر اساس بررسی بیان ژن ها منجر به آشکارسازی سازوکارهای بیماری زایی در طول استقرار بیمارگر در میزبان می شود. برای مثال در قارچ زیواپرور عامل بیماری زنگ برگ قهوه در هاگ های جوانه زده ژن های بیان شده عمدتا مرتبط با پروتئین های ترابری، فعالیت ترشحی و تکثیر سلولی است در حالی که در ساختار چنگک ژن های بیان شده با سوخت و ساز، فعالیت ترجمه، تولید ساختارهای جدید و نشانه دهی مرتبط هستند. این مشاهدات نشان می دهد که ارتباط بین گیاه و قارچ حتی قبل از نفوذ قارچ به درون گیاه شروع می شود. همچنین در عامل بیماری پوسیدگی ریشه درختان کاج مشخص شده است که علاوه بر آنزیم های تجزیه کننده ی پلی ساکارید برای نفوذ به بافت گیاه و دسترسی به منابع تغذیه، برخی از آنزیم های مرتبط با سوخت و ساز اسیدهای چرب می تواند یک عامل پرآزاری تازندگی در بیمارگر تلقی شود. علاوه بر این واکاوی ژن های بیان شده با استفاده از توالی یابی آر ان ای دوگانه در برگ های سیب آلوده به عامل بیماری زنگ نشان داده است که ترمیم دیواره ی سلولی بخشی از پاسخ به تهاجم بیمارگر در مرحله ی اولیه ی هاگزایی در طول برهمکنش های سازگار بیمارگر و میزبان است. برعکس در مراحل بعدی، آلودگی ژن های فراتنظیم شده به طور قابل توجهی در مسیرهای بیوسنتز فیتوالکسین ها مثل فلاونوئید، فنیل پروپانوئید و استیل بنها شناسایی شدند. واکاوی داده های توالی یابی آر ان ای چالش های متعددی را در مطالعات مرتبط با قارچ های بیمارگر گیاهی ایجاد می کند که این چالش ها شامل مسائل مربوط به یکپارچه سازی داده ها، راه بردهای هم ردیف سازی، کیفیت داده ها و تفسیر خوانش های مخلوط است. در حالی که واکاوی مجموعه ی داده های مرتبط با مطالعات ترانویس ها در مقیاس بزرگ هنوز یک چالش باقی مانده است، برنامه های محاسباتی جدید و کاربر پسند امکان معرفی راه بردهای نوآورانه ی بالقوه برای مدیریت بیمارگرهای گیاهی را فراهم می کند. در این نوشتار به بررسی برهمکنش های قارچ های بیمارگر و گیاهان میزبان در سطح مطالعه ی داده های ترانویسی پرداخته شده است تا موجب درک عمیق تری نسبت به این برهمکنش های پیچیده شود.

کلیدواژه ها:

بیماریزایی ، پرآزاری ، ترانویس ، توالی یابی آر ان ای دوگانه ، زیواپرور ، مرده پرور