تغییرات ساختاری در پروتئین و کلاژن گل خورک ها
به گزارش گلونی نهمین کنفرانس ملی و اولین کنفرانس بینالمللی ماهیشناسی ایران در تاریخ ۴ و ۵ آبان ۱۴۰۰ به میزبانی آنلاین گلونی برگزار شد.
دکتر مهدی قنبریفرد یکی از سخنرانان این همایش بود.
چنین به نظر میرسد تغییرات ساختاری در پروتئین و کلاژن گل خورکها نقش بسزایی در توانایی این موجود برای سازگاری در زندگی در خشکی داشته است.
در سال 2014 کل ژنوم چهار گونه گل خورک از چهار جنس مورد بررسی قرار گرفتند و چون اولین بار بود که کل ژنوم توالییابی شده بود در مقاله فقط به کلیات پرداخته بودند نشان دادند که گل خورکها توانایی زندگی در خشکی، تحمل غلظت بالای آمونیاک و توانایی دید در خشکی و مقاومت و زندگی در خشکی را دارند.
در مطالعه حاضر ما تصمیم گرفتیم بررسی روی هموگلوبین گل خورک داشته باشیم.
تغییرات ساختاری در پروتئین و کلاژن گل خورک ها
مجموعه مقالات ارائه شده در «نهمین همایش ملی و اولین همایش بینالمللی ماهیشناسی ایران » در بیش از یکهزار و صد صفحه منتشر گردید (از این لینک دانلود کنید).
ویدئوهای این همایش را در این لینک میتوانید ببینید.
هموگلوبین نقش اساسی در انتقال اکسیژن ایفا میکند و ما بر این شدیم تا با بررسی همگلوبین گل خورک بتوانیم اطلاعاتی رو بر اساس ساختار سهبعدی هموگلوبین به دست بیاوریم و ببینیم آیا تفاوتی با دیگر مهرهداران در ساختار دارد یا نه.
هموگلوبین دو زنجیره بودند که ما از یک ماهی آن را شبیهسازی کردیم و سپس به ژنوم بلست انتقال دادیم.
با استفاده از ژنوم بلاست محدوده همگلوبین گل خورک را تعیین نمودیم که حدود 20000 نوکلئوتید بودند را مشخص کردیم و از آن برای بررسی ماهی گل خورک، زبرا فیش، و ماهی بادکنکی استفاده کردیم.
با استفاده از نرمافزار gene prediction & genious محدودهای که 20000 نوکلئوتید دارند، مشخص نمودیم.
با استفاده از روش validation مشخص کردیم و دیدیم که آن بخشهایی که ما مشخص کردیم در واقع همگی مربوط به هموگلوبین ماهیان هستند و در نتیجه نشان دادیم که محدوده درستی رو برای شبیهسازی انتخاب کردیم.
سپس از روش structural modeling استفاده شد و با استفاده از نرم افزار ICM-Pro ساختار سهبعدی و در نهایت چهار بعدی پروتئین را همانندسازی کردیم.
ساختارهای سهبعدی که هر کدام دارای سه زیر واحد هستند و هر کدام دارای heme هستند را شبیهسازی کامپیوتری کردیم. Ramachandran plot نشان داد که شبیهسازی که ما انجام دادهایم به درستی انجام شده و ما بخش درستی از DNA را برای ترجمه به پروتئین و ساختار سهبعدی پروتئینها استفاده کردیم.
تفاوت عمده هموگلوبین گل خورک از بقیه ماهیها عبارتند از وجود 143 اسید آمینه در زنجیره آلفا و زنجیره بتا دارای 137 اسید آمینه هست. اما در تمامی موجوداتی که تاکنون ساختار هموگلوبین آنها مشخص شده است زنجیره بتا همواره بزرگتر از آلفا بوده و دارای طولی برابر 147 و زنجیره آلفا دارای 141 اسید آمینه میباشد.
به طور خلاصه میتوان گفت که تعداد اسید آمینه در گل خورکها نسبت به بقیه موجودات کاهش پیدا کرده است. همچنین هلیکس b در ساختار بتا حذف شده است که باعث حذف 10 اسید آمینه شده است.
هیستیدین پروکسیمال در زنجیره هموگلوبین گل خورکها حذف شده است. در صورتی که در پستانداران و ماهیان دیگر هنوز وجود دارد.
دینامیک هموگلوبین گل خورکها نشان داد که حرکت هموگلوبین گل خورکها نسبت به موجودات زنده دیگر مثل انسان که دارای تنفس کاملا هوازی هست و یا در زبرا فیش که کاملا آبزی هستند از لحاظ دینامیک مولکولی یعنی حرکت مولکولها در یک فضای واقعی با هم دیگر کاملا متفاوت هستند. همچنین مطالعات ما نشان دادند که انعطافپذیری کلاژن گل خورک کمتر از ماهیان دیگر است و این انعطافپذیری کمتر میتواند از دلایل سازگاری گل خورکها برای زندگی در خشکی باشد.
پایان پیام
گزارشگر: مریم صائمی
خرید کتاب از سایتهای معتبر با کد تخفیف گلونی
کلیک کنید