تاثیر نانوذرات بر مسیرهای مولکولی کالوس زایی در برنج: از تنظیم ژن تا ارزیابی خطرات ایمنی زیستی

فناوری نانو در سال های اخیر به عنوان رویکردی نوین در زیست فناوری گیاهی توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است. این فناوری به ویژه در بهینه سازی فرایندهای کشت درون شیشه ای نظیر القای کالوس و باززایی، ظرفیت بالایی از خود نشان داده است. برنج به دلیل اهمیت ژنتیکی و اقتصادی و همچنین نقش آن به عنوان یک گونه مدل در علوم گیاهی، مدلی مناسب برای بررسی اثرات نانوذرات بر مسیرهای مولکولی کالوس زایی به شمار می آید. این مقاله به بررسی جامع مطالعات اخیر پیرامون تاثیر نانوذرات بر تنظیم ژن های کلیدی، مسیرهای سیگنال دهی هورمونی، چرخه سلولی و پاسخ های اکسیداتیو در فرایند کالوس زایی برنج می پردازد. تمرکز اصلی بر مکانیزم های مولکولی اثرگذاری این نانوذرات است. شواهد نشان می دهد که نانوذرات فلزی و اکسیدی، از جمله AgNPs، ZnO-NPs، FeO-NPs و CuO-NPs، می توانند با تغییر در بیان ژن های مرتبط با مسیرهای تنظیم هورمونی به ویژه سیگنال دهی اکسین، در بازبرنامه ریزی سلول های گیاهی نقش آفرینی کنند. با این حال، کاربرد کنترل نشده نانوذرات ممکن است با القای تنش اکسیداتیو، آسیب به دی ان ا و تغییرات اپی ژنتیکی، خطراتی برای پایداری ژنومی و ایمنی زیستی ایجاد کند. عواملی همچون نوع، اندازه، غلظت و ویژگی های سطحی نانوذرات نقش تعیین کننده ای در پیامدهای زیستی آن ها دارند. در مجموع، اگرچه نانوذرات به عنوان ابزاری نویدبخش در تقویت مسیرهای مولکولی کالوس زایی مطرح هستند، استفاده ایمن و هدفمند از آن ها مستلزم ارزیابی های دقیق نانوسمیت در برنج است.

کلیدواژه ها:

Gene expression ، RNA-Seq ، in vitro ، Biotechnology ، Tissue culture ، بیان ژن ، توالی یابی آران ا ، درون تنی ، زیست فناوری ، کشت بافت