مطالعه بیوانفورماتیک پروتئینهای LEA درگیر در تحمل به تنش خشکی در جو (Hordum vulgare L.) و برنج (Oryza sativa L.)

: پروتئین­های تجمع­کننده در اواخر دوره جنینی (LEA) در کاهش صدمات سلولی در هنگام کمبود آب و جلوگیری از توده­ای شدن پروتئین­های سلول در اثر تنش اسمزی و انجماد نقش دارند. افزایش بیان برخی ژن­های کد کننده این پروتئین­ها منجر به افزایش مقاومت به تنش­هایی چون کم­آبی، سرما و شوری در بسیاری از گیاهان شده است. تحلیل داده­های زیستی با کمک ابزارهای بیوانفورماتیک، نقش مهمی در بررسی ژن­ها و پروتئین­ها و پیشگویی کارکرد آنها در پاسخ به تنش­ها دارد . مواد و روش‌ها: در این تحقیق به منظور مطالعه پروتئین­های LEA در دو غله مهم جو و برنج (متحمل و حساس به تنش)، توالی­های مذکور از پایگاه­های اطلاعاتی استخراج و با نرم­افزار ClustalW درخت فیلوژنی رسم شد. پس از بررسی کلاس­های مختلف LEA در گروه­های حاصله، پروتئین­ها با طول کوتاه حذف و تعدادی از پروتئین­های مختلف مربوط به کلاس­های پروتئینی متفاوت انتخاب گردید. اطلاعات مربوط به خصوصیات توالی­ها، موتیف آنها، پیش­بینی جایگاه درون سلولی و آنالیز باندهای هیدروژنی و غیر هیدروژنی و بررسی فعالیت بیولوژیکی و مولکولی با استفاده از پایگاه­های اطلاعاتی ProtParam، EXPASY، MEME، SMART، WoLF PSORT، PIC، WHAT IF و نرم­افزار Blast2GO به دست آمد. ساختار سه بعدی این پروتئین­ها با استفاده از نرم‌افزارDiscovery Studio ، HyperChem،MODELLER v.10 و SPDBV مدل­سازی گردید. نتایج: گروه­بندی پروتئین­ها را در هفت گروه مجزا قرار داد که دهیدرین­ها بیشترین تعداد توالی را در برگرفتند. اکثر پروتئین­ها  کوچک بوده و دارای وزن مولکولی کمتر از 30 کیلودالتون می­باشد. همچنین عموم توالی­ها دارای بار سطحی بالا می­باشند که دلیلی بر آب­دوستی و ساختار قابل انعطاف آنها جهت تشکیل ساختار چپرونی برای محافظت در برابر تنش می­باشد. جایگاه درون سلولی آنها نشان داد که این پروتئین­ها در محل هسته سلول قرار دارند. بررسی موتیف­ها در گروه­های مختلف نشانگر حضور مکان­های حفاظت شده در بین اعضای یک گروه می­باشد. پیش­بینی فعالیت مولکولی و بیولوژی توالی­ها، بیانگر نقش این پروتئین­ها به تفکیک گروه­های حاصله در مقاومت به تنش­ها ازجمله تنش خشکی و فولدینگ از طریق فعالیت بایندینگ و یا کاتالیک می­باشد. نتیجه‌گیری: گیاه جو به عنوان گیاه مقاوم به تنش عمدتا دارای توالی­های دهیدرین و گیاه برنج به عنوان گیاه حساس به تنش عمدتا توالی­های LEA4 و LEA2 را در بر دارند.