دانلود مقاله پروتئین های مرتبط با بیماریزایی

Word 345 KB 9394 49
مشخص نشده مشخص نشده کشاورزی - دامپروری
قیمت قدیم:۴,۹۰۰ تومان
قیمت: ۲,۵۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • مقدمه و خلاصه موضوع

    در گونه های گیاهی هزاران ژن مقاومت (R) در برابر عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی ، قارچی و نماتدی وجود دارد . ظهور مقاومت در بر هم کنش میزبان و عامل بیماری مستلزم بیان ژن مقاومت (R) در میزبان و ژن غیربیماریزا (Avr) در عامل بیماری می باشد . باور بر اینست که ژنهای مقاومت گیاه را قادر می سازند که ژنهای غیر بیماریزا را شناسایی کرده ، فرآیند انتقال پیام را آغاز نموده و واکنش دفاعی را فعال سازند . رویدادهای انتقال پیام که منجر به ظهور مقاومت می شوند عبارتند از جریانهای یونی در عرض غشاء سلولی ، تولید گونه های اکسیژن واکنشی ، تغییر حالت فسفوریلاسیون ، فعالیت رونویسی از سیستم های دفاعی گیاه و مرگ سریع سلولی در موضع آلودگی ( واکنش فوق   حساسیت ) . هرچند که پاسخهای دفاعی از سوی گیاه در تقابل با عوامل بیماری ، متفاوت می باشند ، اما خصوصیات مشترکی نیز بین آنها وجود دارد . مهمترین ویژگی ژن های R این است که این ژنها در گونه های مختلف گیاهی که سبب مقاومت اختصاصی در برابر طیف وسیعی از عوامل بیماری می شوند ، اغلب پروتئین هایی با ساختمان مشابه را رمز می نمایند . ژنهای R همسانه شده به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند . یکی از آسان ترین ، به صرفه ترین و از لحاظ زیست محیطی ایمن ترین راهای کنترل بیماریهای گیاهی استفاده از ارقام مقاوم است و به نژاد گران بطور گسترده ای به طریقه کلاسیک از ژنهای مقاومت در این زمینه استفاده نموده اند . اکنون با دسترسی به ژنهای R همسانه شده ، فرصتی برای انتقال ژنهای R جدید به گیاهان از طریق تراریختی ژنتیکی فراهم آمده است . تا زمانی که این روشها از لحاظ قابلیت اعتماد ، انعطاف پذیری و هزینه با روشهای اصلاح نباتات کلاسیک قابل مقایسه نباشند و یا برتری نداشته باشند ، نمی توان انتظار داشت که بطور گسترده مورد استفاده قرار گیرند . با توجه به ظرفیت قوی این روشها در عبور از موانعی همچون تفاوت گونه ای و صف آرایی ژنهای R به فرم دلخواه به نظر می رسد که تراریختی در آینده ای نزدیک در برنامه های اصلاحی وارد شود .

     

     

    گیاه ، عامل بیماری و اساس ژنتیکی دفاع گیاهی

    عوامل بیماری در تهاجم به گیاهان یکی از سه راهبرد ذیل را بر می گزینند ، نکروتروفی[1] ، بیوتروفی[2] و یا همی بیوتروفی[3] . نکروتروفها ابتدا سلول میزبان را می کشند و سپس محتوای آن را متابولیزه می کنند ، برخی از این عوامل بیماری دامنه میزبانی گسترده ای را در بر می گیرند و مرگ سلولی اغلب توسط سموم و یا آنزیمهایی رخ می دهد که سوبسترای بخصوصی را مورد هدف قرار می دهند. Pythium و  Botrytis نمونه هایی از نکروتروفهای قارچی هستند . سایر نکروتروفها سمومی تولید می کنند که میزبان گزینشی[4] دارند ، بطوریکه این سموم فقط روی دامنه محدودی از میزبانهای گیاهی مؤثر می باشند . در مورد این گروه از عوامل بیماری ، مقاومت گیاهی از طریق حذف و یا تغییر ترکیب مورد هدف سم و یا از طریق سم زدایی قابل حصول است . به عنوان مثال ژن Hml در ذرت سبب مقاومت به قارچ لکه برگی Cochiobolus carbonum می شود . Hml یک آنزیم ردوکتاز را کد می کند که سم HC[5] حاصل از C.carbonum را خنثی می سازد .

    اوامل بیماری بیوتروف و همی بیوتروف به سلولهای زنده حمله می کنند و سوخت و ساز سلولی را در جهت رشد و تکثیر خود تغییر می دهند . تشکیل اشکالی به صورت جزایر سبز رنگ روی برگهای پیر در پیرامون آلودگی بیوتروفی مربوط به قارچهای زنگ و سفیدک پودری نشان دهنده اهمیت زنده نگه داشتن سلولهای میزبان در طی ارتباط نزدیک بین عامل بیماری و گیاه است . بیوتروفها تنها روی یک و یا تعداد محدودی از گونه های مربوط بیماری ایجاد می نمایند . در مقابل قارچهای همی بیوتروف از قبیل جنسهای Phytophtora و Cilletotrichum در مراحل بعدی آلودگی ، سلولهای پیرامون را در میزبان می کشند . به علت طبیعت اختصاصی عمل کردن عوامل بیماری بیوتروف و همی بیوتروف تعجب آور نیست که تغییر کوچک در هر یک از طرفین ( میزبان یا عامل بیماری ) سبب بر هم خوردن تعادل گردد . ناسازگاری بین عامل بیماری و میزبان اغلب منجر به فعال شدن پاسخهای دفاعی گیاه از قبیل مرگ موضعی سلول میزبان یا واکنش فوق حساسیت ( HR ) می شود .

     

     

    فرضیه ژن در برابر ژن

    در گونه های گیاهی هزاران ژن مقاومت (R) در برابر عوامل بیماری ویروسی ، باکتریایی ، قارچی و نماتدی وجود دارد . هرچند که پاسخهای دفاعی از سوی گیاه در تقابل با عوامل بیماری ، متفاوت می باشند ، اما خصوصیات مشترکی نیز بین آنها وجود دارد که مهمترین آنها این است که عمل ژنهای R به ژنوتیپ عامل بیماری بستگی دارد . عوامل بیماری بطور بالقوه دارای توانایی ایجاد پیامهای گوناگون می باشند که به نحوی مشابه تولید آنتی ژنها توسط عوامل بیماری پستانداران می باشد . برخی از این پیامها توسط بعضی از گیاهان شناسایی می شوند . اگر ژن مربوط به بیماری در عامل بیماری پیامی را ایجاد کند که منجر به القاء یک پاسخ دفاعی قوی از سوی ژن R در گیاه گردد در آن صورت به آن ژن غیر بیماریزا[6] (Avr) گویند . اما باید توجه داشت که در صورت عدم وجود ژن R در میزبان ، ژن Avr سبب ایجاد بیماری خواهد شد . عمل اختصاصی ژنهای R در میزبان در برابر ژنهای Avr در عامل بیماری نخستین بار توسط فلور کشف شد و متعاقب آن واژه مقاومت ژن در برابر ژن[7] مطرح گردید . فلور پیشنهاد کرد در گیاه ژنی وجود دارد که در هنگام مواجه با عامل بیماری ، پاسخ دفاعی را القاء می نماید . اگر این ژن غایب و یا غیر فعال باشد ، گیاه نسبت به تهاجم عامل بیماری حساس خواهد بود . اما ، ژنهای مقاومت فقط در برابر انواع مشخصی از نژادهای عامل بیماری مؤثر می باشند . بنابراین عامل بیماری بایستی دارای ژنی باشند که محصول آن به طور مستقیم و یا غیر مستقیم با فرآورده ژن مقاومت گیاهی بر هم کنش نشان دهد که این ژنها در عامل بیماری به عنوان ژنهای غیر بیماریزا (Avr) نامیده شدند ، زیرا وجود آنها مانع توسعه عامل بیماری در حضور ژن مقاومت می شود . از این رو گیاهی که دارای یک ژن مقاومت مخصوص باشد فقط در برابر نژادی از عامل بیماری مقاومت نشان می دهد که واجد ژن معینی باشد که فرآورده آن باعث بر هم کنش پاسخ دفاعی شود . اگر عامل بیماری فاقد ژن غیر بیماریزایی مناسب باشد ، آنگاه هیچ گونه پاسخ دفاعی در گیاه رخ نخواهد داد و حتی علی رغم حضور ژنهای مقاومت بالقوه ، عامل بیماری گسترش خواهد یافت . مفاهیم ژن مقاومت در گیاه و ژن غیر بیماریزایی در عامل بیماری و در نتیجه پاسخ مقاومت ، اساس فرضیه ژن در برابر ژن را تشکیل می دهد . فرضیه ژن در برابر ژن مکانیسمی را پیشنهاد می نماید که فرآورده ژن مقاومت در گیاه از طریق بر هم کنش با فرآورده ژن غیر بیماریزا به حضور آن پی می برد . به علاوه ژن مقاومت باید دارای توانایی انتقال پیام[8] ناشی از مکانیسم شناسایی به سیستم دفاعی گیاه باشد که این امر احتمالاً از طریق یک مکانیسم پیام رسانی صورت گرفته و منجر به بیان ژنهایی می شود که مانع رشد و گسترش عامل بیماری در بافتهای آلوده می شود .

    مدل ژن در برابر ژن برای اکثر عوامل بیماری بیوتروف از جمله قارچها ، ویروسها ، باکتریها و نماتد ها صدق می کند . اعتقاد بر این است که خاستگاه هر گونه گیاهی جایی است که در آن بیشترین تنوع ژنتیکی موجود بوده و از این رو گیاهان همراه با عوامل بیماری تکامل پیدا کرده اند . بر این اساس برنامه های اصلاحی می تواند به سمت شناسایی ژرم پلاسم مقاوم در خویشاوندان وحشی گونه های زراعی سوق پیدا نماید . به غیر از مدل فلور ، چندین مدل ژن در برابر ژن ارائه گردیده است و با ایجاد لاین های ایزوژن مقاوم و حساس می توان تفاوت های آزمایشی ناشی از تغییر زمینه ژنتیکی را به حداقل رساند . با استفاده از این گونه بر هم کنشها اولین ژنهای R و Avr و Arabidopsis thaliana جداسازی شد . این گیاه در طی سالهای گذشته به عنوان یک سیستم مدل به نحو گسترده ای برای مطالعه بر هم کنش گیاه – عامل بیماری مورد استفاده قرار گرفته است .

    هنگامی که یک ژن Avr و یک ژن R مختص به آن تظاهر می یابند پاسخ دفاعی قوی در گیاه القاء می شود . وجه مشخصه اکثر بر هم کنش های ژن در برابر ژن، ظهور پاسخ فوق حساسیت (HR) است که در آن سلولهای واقع در مجاورت عامل بیماری دچار مرگ برنامه ریزی شده[9] می شوند . این واکنش به عنوان بخشی از پاسخ دفاعی کلی محسوب می شود . ویژگی های دیگر پاسخ مقاومت عبارتند از تولید متابولیک های ضد میکروبی ( تحت عنوان فیتوآلکسین ها[10] ) ، تولید آنزیم هایی که می توانند برای عامل بیماری مضر ( باشد مانند کیتینازها[11] و گلوکانازها[12] ) و تقویت دیواره سلولی گیاهی در ناحیه آلوده شده . علاوه بر این پاسخهایی نیز بروز می یابند که گمان می رود در انتقال پیام دفاعی نقش دارند که از آن جمله می توان به جریان Ca2+ و سایر جریان های یونی ، تغییر فسفوریلاسیون پروتئینها ، تولید گونه های اکسیژن واکنشی[13] از قبیل سوپراکسیداز و تولید و یا آزاد سازی اسید سالیسیلیک[14] اشاره نمود .

    باید توجه داشت که بسیاری از پاسخ های بیوشیمیایی فوق الذکر در غیاب بر هم کنش ژن در برابر ژن و در بر هم کنشی که طی آن بیماری توسعه می یابد ، نیز القاء ‌می شوند . پاسخ هایی از قبیل بیان کیتیناز و بیوسنتز فیتو آلکسین ، نرخ رشد عامل بیماری را کاهش می دهند ولی آن را متوقف نمی سازند . بر عکس ، ژنهای R سبب فعال شدن دامنه وسیعی از پاسخ های دفاعی شده و در نتیجه موجب مقاومت مؤثر در برابر عامل بیماری می شوند . الیسیتورهای نژاد – اختصاصی[15] در اثر بیان ژنهای Avr تولید می شوند که باید بین اینها و الیسیتورهای نژاد – غیر اختصاصی[16] تمایز قائل شد . الیسیتورهای نژاد – غیر اختصاصی ، پاسخ هایی از قبیل سنتز فیتوآلکسین ها را القاء می کنند که بیماری را به حداقل می رسانند ، اما اینگونه الیسیتورها در گروه متمایز و متفاوتی از الیسیتورهای ناشی از ژنهای Avr قرار می گیرند که سبب القاء‌ پاسخ دفاعی از سوی ژنهای R می شوند .

  • فهرست:

    ندارد.


    منبع:

    و مهندسی ژن های مقاومت به بیماری ها در گیاهان نهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران.

    جزوه اصلاح نباتات تکمیلی، استاد محترم جناب آقای دکتر بی‌همتا.

    سایتهای اینترنتی:

    www. FAO.org

    www. Nal . usda.gov

    www. Cigar.org

    www. Biochem.vt.edu

    Alfano, J.R., and Colher, A. (1996). Bacterial pathogens in plants: Life up against the wall. Plant Cell 8, 41683-1698.

    Crute, IR., and Pink, D.A.C. (1996). Genetics and utilization of pathogen resistance in plants. Plant Cell 8, 1747-1755.

    Dangl, J.L., Dietrich, R.A., and Richberg, M.H. (1996). Death don’t have no mercy: Cell death programs in plant-microbe interactions . Plant Cell 8, 1793-1807.

    Delaney, T.P. Uknes, S., Vernoolj, B., Friedrich, L., Weymann, K,cNegrotto, D., Gaffney, T., Gut-Rella, M., Kessmann, H., Ward, E., and Ryals, J. (1994) . A ventral role pf salicylic acid in plant disease resistance . Science 266, 1247-1250.

مقدمه پدیده القاء مقاومت در گیاهان از طریق پاتوژن ها اولین باردر سال 1901 توسط ری و بواری شناخته و در دهه 1960 شواهد متقاعد کننده ای پیرامون این موضوع با بررسی القا مقاومت توسط ویروس TMV درگیاه توتون ارایه شد. امروزه این تحقیقات طیف گسترده تری یافته است. القاء مقاومت به مفهوم بیشتر شدن مقاومت گیاهانی است که در حالت عادی حساس به بیماری هستند، بدون اینکه ساختار ژنتیکی این گیاهان ...

- مهندسی بافت مهندسی بافت احتمال بوجودآمدن بافتهای invito و جانشینی ارگان های معیوب و ناقص invivo را پیشنهاد می کند. مشکلاتی در استراتژیهای پیوند های بافت و ارگان کنونی وجود دارند زیرا تعداد خاصی از بیماران در لیست انتظار می باشند. این لیست از 095/19 بیمار د سال 1989 به 800/74 نفر تا فوریه 2001 فقط در آمریکا افزایش یافته است. این بیماران شانس کافی برای دریافت پیوندها ممکن است ...

نفخ یکی از بیماریهای گوارشی تغذیه ای است .وجود برخی بیماریهای دستگاه گوارش و یا مصرف گونه های خاصی از گیاهان می تواند باعث بروز نفخ گردد .در بررسی انجام شده در آمریکا نفخ جزء چهارمین عامل ایجاد کننده مرگ ناگهانی معرفی شده است.در مطالعه ای روی 350 هزار راس گاو پرواری در ایلات کاترانس آمریکا میزان تلفات ناشی از نفخ حدود 1/0درصد بوده است .گوساله ها بره های شیر خوار اسب و گوسفندگاو ...

گروه انتروباکتریاسه انتروباکتریاسه گروه بزرگ و ناهمگونی از باسیلهای گرم منفی می باشند که محل زندگی آنها روده انسان و حیوانات است.(1) آنها دارای 3/0 تا 1 میکرومتر عرض و 1 تا 6 میکرومتر طول بوده، غیر متحرک یا متحرک می باشند.(2) این میکروب ها بی هوازی هستند که روی محیطهای معمولی به خوبی رشد می‌کنند. انتروباکترها گلوکز را بدون ایجاد گاز تخمیر می کنند و موجب تبدیل نیترات به نیتریت ...

تعریف ویروس ایدز عامل ایجاد کننده ایدز ویروسی از خانواده رتروویروسها است و در نوع 1 و 2 دارد که نوع 1 آن شایع‌تر است و نوع 2 آن تنها در غرب آفریقا دیده‌ می‌شود. بنابراین وقتی که از اچ‌آی‌وی صحبت می‌شود منظور نوع 1 آن است. همان گونه که می‌دانید ویروسها در خارج از بدن زنده نیستند و تنها درون سلول زنده قادر به حیات و تکثر هستند. اچ‌آی‌وی ویژه انسان است و درون نوع خاصی از گویچه‌های ...

1 منابع ژنتیکی یا ژرم پلاسم گیاهی : منبع ژنتیکی در مفهوم عام عبارتست ازتنوع ژنتیکی در هر موجود بیولوژیکی و در دنیای گیاهی عبارتست از تنوع ژنتیکی موجود در گیاهان زراعی اهلی و گونه های وحشی وابسته به آنها . انواع منابع تنوع ژنتیکی عبارتند از گونه های وحشی ، واریته‌های بومی ، اشکال ابتدائی گیاهان زراعی در مراکز تنوع اولیه آنها ، گیاهان مهاجرت کرده به مراکز ثانویه که ممکن است تنوع ...

چکيده پيش‌آگاهي از وقوع بيماري بلاچ برگي گندم ناشي از Septoria tritici در تنظيم و طراحي دقيق مبارزه شيميايي بسيار حائز اهميت است. يکي از روشهاي شناسايي اين بيماري پيش از بروز علايم، استفاده از فن‌آوري ايمني‌سنجي است. در اين تحقيق اهميت بهره‌گيري ا

استخوان استخوان‌ها، بخش ضروری سیستم جنبنده را تشکیل می‌دهند و به عنوان دسته‌های اهرم طی حرکت و مقاومت نیروی جاذبه عمل می‌کنند. در ضمن استخوان‌ها بافت‌های هم جوار و اندام‌های بدن را محافظت و نگهداری می‌کنند. علاوه بر عملکردهای مکانیکی، آن‌ها عملکرد مهم شیمیایی را هم بر عهده دارند که آن تهیه منبع تعادل معدنی است. استخوان‌ها شامل چندین ناحیه مجزای عملکردی می‌باشند. در سطوح مفصلی ...

پاسخ‌هاي القائي دفاع گياهان در برابر جويدن حشرات « سيگنالهاي اتيلن مقاومت گياه «اربيد خسيس» را در برابر کرم پنبه مصري کاهش مي‌دهند برابر حشره و يا بندک مقاومت يا تحمل گياهان به حشرات گياهخوار و بيماريزا از طريق مکانيزمهاي ساختماني يا پرامترهاي محر

پروبیوتیکها میکروبهایی که باید خورد* *تاریخ پروبیوتیک پیشینه استفاده از پروبیوتیک‌ها به زمانی برمی گردد که یک پزشک روسی به نام “متچنیکف” فهمید که خوردن یک نوع ماست تخمیر شده از شیر، سبب طول عمر و حفظ سلامت روستاییان بلغاری شده است. بیشترین تحقیقات در ایران روی ماست انجام شده و پژوهشگران موفق شده‌اند با افزودن برخی مکمل‌های لبنی، ویژگی‌های نامطلوب ماست پروبیوتیکی را بهبود بخشند. ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول