مقدمه و خلاصة 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 طریقة 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 .
شامل 68 صفحه فایل word
مقدمه و خلاصة 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 طریقة 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 .
مقدمه و خلاصة موضوع 1
گیاه، عامل بیماری و اساس ژنتیکی دفاع گیاهی 3
فرضیة ژن در برابر ژن 5
جداسازی و مطالعة ژنهای مقاومت 10
حوزه های ساختمانی فرآورده های ژنهای مقاومت 13
تکرارهای غنی از لوسیون 14
مکانهای اتصال نوکلئوتیدها 16
لوسین زیپرها 18
حوزه مشابه گیرنده های Toll/Interleukin-I 20
پروتئین های LRR خارج سلولی و غیر NBS 21
گیرنده های کینازی در عرض غشاء 22
شباهت بین فرآورده ژنهای R با سایر پروتئین های گیاهی 23
ژنهای مقاومت و انتقال پیام دفاعی 27
ژنهای غیر بیماری زا و تولید لیگاند 31
رویدادهای پائین دست در انتقال پیام دفاعی 37
خانواده ژنهای مقاومت و ایجاد مقاومت های اختصاصی جدید 42
پروتئین های مرتبط با بیماری زایی 45
گروه بندی پروتئینهای RR 48
خانواده PR-1 49
بتا – 1،3 – گلوکانازها (خانواده PR-2) 50
کیتیناز ها (خانواده های PR-11, PR-8, PR-4c, PR-3) 51
پروتئین های شبه تا ماشین (خانواده PR-5) 52
مهار کننده های پروتئیناز (خانواده PR-6) 53
پروکسیداز ها (خانواده PR-9) 54
دفسین ها ، نیوتین ها، پروتئین های ناقل لیپید و اکسالات اکسیدازها (خانواده های PR-12 ، PR-13 ، PR-14، PR-15 ، PR-16) 55
مهندسی مقاومت به بیماری ها 57
فهرست منابع 67
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:80
پایان نامه جهت اخذ کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی
فهرست مطالب:
1- مقدمه 2
1-1- آفتابگردان 2
1-1-1- خصوصیات گیاهی 3
1-1-2- مواد مغذی آفتابگردان 4
1-1-3- کاربردهای غذایی دانه آفتابگردان 6
1-1-4- پروتئین آفتابگردان 7
1-1-5- ترکیبات فنولیک دانه آفتابگردان 8
1-1-6- ویژگیهای عملکردی 10
1-2- فرضیات 13
1-3- هدف 13
2- بررسی منابع 16
2-1- پروتئین آفتابگردان 16
2-2- ترکیبات فنولیک آفتابگردان 17
2-3- استخراج پروتئین آفتابگردان 17
2-4- ویژگیهای عملکردی 20
3- مواد و روشها 26
3-1- دستگاهها و تجهیزات 26
3-2- مواد و محلولهای شیمیایی 27
3-3- تهیه نمونه 27
3-4- روغن گیری 27
3-5- خواص فیزیکی دانه آفتابگردان 28
3-5-1- مشخصات ابعادی 28
3-5-2- چگالی ظاهری و چگالی حقیقی 29
3-6- ترکیبات شیمیایی 29
3-6-1- رطوبت 30
3-6-2- چربی 30
3-6-3- خاکستر 31
3-6-4- فیبر خام 31
3-6-5- پروتئین 32
3-7- تهیه ایزوله پروتئینی آفتابگردان 32
3-7-1- بازده روش 33
3-8- خواص عملکردی 34
3-8-1- حلالیت پروتئین آفتابگردان 34
3-8-2- جذب آب و روغن 36
3-8-3- خواص کف کنندگی 37
3-8-4- خواص امولسیون کنندگی 37
3-8-5- تشکیل ژل 38
3-9- ژل الکتروفورز SDS-PAGE 39
3-10- ارزیابی کیفیت تغذیهای پروتئین 40
3-10-1 آنالیز ترکیب اسیدهای آمینه 40
3-10-2 شاخص اسیدآمینه ضروری 40
3-10-3- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER) 41
3-10-4 ارزش شیمیایی پروتئین 42
3-10-5- قابلیت هضم پروتئین بر اساس امتیاز تصحیح شده اسید آمینهPDCAAS 42
3-10-6- شاخص تغذیهای 43
3-10-7- ارزش بیولوژیک 43
4- نتایج و بحث 45
4-1- مشخصات ابعادی 45
4-2- ترکیب شیمیایی 45
4-3- استخراج پروتئین 46
4-4- ویژگیهای عملکردی 47
4-4-1 حلالیت پروتئین 47
4-4-2- جذب آب و روغن 50
4-4-3- تشکیل کف 53
4-4-4- خواص امولسیون کنندگی 55
4-4-5- تشکیل ژل 58
4-5- الگوی الکتروفورز 59
4-6- ارزیابی کیفیت تغذیهای پروتئین 60
4-6-1- آنالیز ترکیب اسیدهای آمینه 60
4-6-2- امتیاز اسید آمینه 63
4-6-3- شاخص اسیدهای آمینه ضروری 64
4-6-4- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER) 65
4-6-5- شاخص PDCAAS 65
4-6-6- شاخص تغذیهای و ارزش بیولوژیک 65
4-7- نتیجه گیری 67
4-8- پیشنهادات 68
4-8-1 پیشنهادات اجرایی 68
4-8-2- پیشنهادات پژوهشی 68
منابع 70
فهرست جداول
جدول 3-1- مشخصات تجهیزات و دستگاههای مورد استفاده 26
جدول 3-2- آماده سازی نمونهها برای سنجش پروتئین به روش بردفورد 35
جدول 3-3 موارد مورد نیاز جهت تهیه ژل 39
جدول 4-1 متوسط ابعاد فیزیکی دانه آفتابگردان 45
جدول 4-2 ترکیب شیمیایی نمونههای آفتابگردان 46
جدول 4-3 درصد جذب روغن آرد کامل، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان 52
جدول 4-4 ظرفیت تشکیل امولسیون (میلیلیتر روغن به ازای هر گرم) و فعالیت امولسیونکنندگی آرد و ایزوله پروتئین آفتابگردان 56
جدول 4-5 حداقل غلظت تشکیل ژل آرد و ایزوله پروتئین آفتابگردان در pHهای مختلف 58
جدول 4-6 ترکیب اسیدهای آمینه ایزوله پروتئین آفتابگردان و الگوی FAO (میلیگرم اسیدآمینه به ازای 1 گرم پروتئین) 62
جدول4-7 امتیاز اسیدهایآمینه ضروری و امتیاز شیمیایی ایزوله پروتئین آفتابگردان 63
جدول 4-8 برخی از شاخصهای ارزیابی کیفیت پروتئین ایزوله آفتابگردان 66
فهرست شکلها
شکل 3-1 ابعاد سه گانه (قطرهای بزرگ، متوسط و کوچک) یک دانه 28
شکل 3-2 مراحل اصلی استخراج پروتئین از آرد کنجاله آفتابگردان 32
شکل 4-1 منحنی استاندارد جذب سرم آلبومین گاوی 48
شکل 4-2 حلالیت ایزوله پروتئین آفتابگردان 49
شکل 4-3 جذب آب آرد، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان 51
شکل 4-4 ظرفیت کف کنندگی و پایداری کف ایزوله پروتئین آفتابگردان 53
شکل 4-5 پایداری امولسیون تشکیل شده توسط ایزوله پروتئین آفتابگردان 57
شکل 4-6 الگوی الکتروفورز آرد کامل مغز، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان 59
شکل 4-7 کروماتوگرام ترکیب اسیدهای آمینه ایزوله پروتئین آفتابگردان 61
چکیده
استفاده از محصولات جانبی صنایع غذایی در حال افزایش بوده و رو به گسترش میباشد. در این میان کنجاله آفتابگردان با میزان پروتئین در حدود 43% بر اساس وزن خشک قابل توجه میباشد. در این تحقیق به مطالعه پروتئینهای آفتابگردان، ساختار، ویژگیهای عملکردی به عنوان تابعی از عامل محیطی pH و ارزش تغذیهای پرداخته شده است. از کنجاله آفتابگردان برای تهیه ایزوله پروتئینی استفاده شد. ایزوله پروتئین آفتابگردان با استخراج قلیایی و به دنبال آن رسوب در نقطه ایزوالکتریک تهیه شد. ایزوله پروتئینی تهیه شده با روش استخراج به کار برده شده دارای 2/77% پروتئین بر اساس وزن خشک بود. ویژگیهای عملکردی نظیر حلالیت پروتئین، جذب آب و روغن، فعالیت سطحی (تشکیل کف و امولسیون) و رفتار حرارتی (تشکیل ژل) ایزوله پروتئینی و همچنین آرد کنجاله آفتابگردان در pHهای مختلف بررسی گردید. نتایج نشان داد حلالیت ایزوله پروتئینی بیشتر از 60% بود و ویژگیهای عملکردی ایزوله پروتئینی تحت تاثیر pH قرار داشت. ویژگی تشکیل امولسیون ایزوله پروتئین آفتابگردان بسیار مناسب اما خاصیت تشکیل کف و ژل ایزوله ضعیف بود. گلوتامیک اسید و لوسین فراوانترین اسیدهای آمینه و لایزین به عنوان اولین اسید آمینه محدود کننده شناسایی شدند. شاخص PDCAAS ایزوله پروتئین آفتابگردان برای افراد 2-1 سال 28 و برای بزرگسالان 32 بود.
کلید واژه: آفتابگردان، پروتئین، ویژگیهای عملکردی، ارزش تغذیهای
پروتئین ها فراوان ترین ماکرو ملکول های بیولوژیک هستند که در تمامی سلول ها و تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند. پروتئین ها همچنین دارای تنوع زیادی می باشند. هزاران نوع پروتئین مختلف با اندازه های متفاوت از پپتیدهای نسبتاً کوچک تا پلیمرهای بزرگ دارای وزن های مولکولی در حد میلیون ممکن است در یک سلول یافت شوند. به علاوه، پروتئین ها اعمال بسیار متنوع بیولوژیک را انجام داده و مهمترین محصولات نهایی مسیرهای اطلاعاتی می باشند.
پروتئین ها ابزار مولکولی هستند که از طریق آنها اطلاعات ژنتیکی بیان می گردند شروع بررسی ماکرو ملکول های بیولوژیک یا پروتئین ها، که نامشان از کلمه یونانی (protos) به معنی «اولین» یا «جلوترین» گرفته شده است، مناسب می باشد.
کلید ساختمان هزاران پروتئین مختلف، زیر واحدهای مونومری نسبتاً ساده آنها می باشد، تمامی پروتئین ها، شامل پروتئین های موجود در قدیمی ترین رده های باکتریایی تا پیچیده ترین اشکال حیات از 20 اسید آمینه یکسان ساخته شده اند که با توالی های مشخص خطی به طریق کووالال به یکدیگر متصل می باشند. از آنجایی که هر کدام از این اسیدهای آمینه دارای زنجیر جانبی با خصوصیات شیمیایی متفاوت می باشند، این گروه 20 ملکولی پیش ساز را می توان به عنوان الفبای زبانی دانست که ساختمان پروتئین با آن نوشته می شود.
چیزی که بیشتر قابل ملاحظه می باشد این است که سلول ها می توانند با اتصال همین 20 اسید آمینه با ترکیبات و توالی های بسیار متنوع، پروتئین هایی را تولید نمایند که ویژگی ها و فعالیت های فوق العاده متنوعی دارند. موجودات مختلف می توانند با استفاده از این بلوکهای ساختمانی محصولات بسیار متفاوتی نظیر آنزیم ها- هورمون ها- آنتی بادی ها- انتقال دهنده ها- عضله- پروتئین عدسی چشم- پر- تار عنکبوت- شاخ کرگدن- پروتئینهای شیر، آنتی بیوتیک ها- سموم قارچی و تعداد زیادی از مواد دیگر با فعالیت های بیولوژیک متفاوت ایجاد نمایند.
از میان این محصولات پروتئینی، آنزیم ها تنوع بیشتری داشته و اختصاصی تر می باشند. در واقع تمامی واکنش های سلولی توسط آنزیم ها کاتالیزی گردند.
خلاصه:
هر پروتئینی دارای یک ساختمان بی همتای سه بعدی است که انعکاسی از فعالیت آن میباشد. ساختمان پروتئین توسط واکنش های متقابل ضعیف پایدار می گردد. واکنش های متقابل آبگریز بیشترین نقش را در پایداری شکل کردی اکثر پروتئین های محلول دارد، پیوندهای هیدروژنی و واکنش های متقابل یونی، در ساختمان اختصاصی به حد مطلوب میرسند که بیشترین پایداری ترمودینامیکی را دارد.
ماهیت پیوندهای کووالال در زنجیر پلی پپتیدی، فشارهایی را به ساختمان آن تحمیل مینماید. پیوند پپتیدی دارای خصوصیات یک پیوند دوگانه نسبی است که کل گروه پپتیدی را در یک کونفیگوراسیون صحنه ای سخت قرار می دهد. پیوندهای می توان به تونیت با نمایش داد. در صورتی که مقادیر زوایای تمامی ریشه های اسید آمینه موجود در یک قطعه پپتیدی مشخص باشد. ساختمان دوم آن را می توان کاملاً تعیین نمود.
ساختمان سوم، ساختمان سه بعدی کامل در یک زنجیر پلی پپتیدی را می توان با بررسی ساختمان های معمول پایداری شناخت که نام های متغیری نظیرساختمان های فوق دوم موتیف ها یا خمیدگی ها به آنها داده می شود. موتیف ها از اشکال ساده تا انواع بسیار پیچیده متفاوت می باشد، به طور کلی هزاران ساختمان پروتئینی شناخته شده، همایش یافته و ایجاد تنها چند صد موتیف می نماید که بعضی از آنها بسیار معمول می باشد. نواحی از پلی پپتیدها که می توانند به طور مستقل تا گردند را دومن گویند. پروتئین های کوچک عموماً دارای یک دومن واحد می باشند. در حالیکه پروتئین های بزرگ ممکن است چندین دومن داشته باشند.
مقدمه :
خلاصه:
اسیدهای آمینه، پپتیدها و پروتئین ها :
ساختمان سه بعدی پروتئین ها :
مارپیچ
یک ساختمان دوم معمول پروتئینی است :
توالی اسیدهای آمینه بر روی مارپیچ
اثر دارد :
کونفورماسیون
، زنجیرهای پپتیدی را به صورت صفحه سازماندهی
می نماید :
پیچ های
در پروتئین ها معمول می باشند :
خواص پروتئین ها :
منابع:
ساختمان های دوم معمول دارای زوایای پیوند و محتوی اسیدآمینه ای مشخص هستند :
ساختمان های سوم و چهارم پروتئین :
پروتئین های فیبری برای عملکرد ساختمانی تطبیق داده شده اند :
تنوع ساختمانی، انعکاس دهنده تنوع فعالیت در پروتئینهای کروی است :
میوگلوبین سر رشته اولیه را در مورد پیچیدگی ساختمان پروتئین کروی فراهم نمود :
پروتئین های کروی ساختمان های سوم متنوعی دارند :
بررسی بسیاری از پروتئین های کروی، الگوهای ساختمانی مشترکی را آشکار می نماید :
موتیف های پروتئینی اساس طبقه بندی ساختمانی پروتئین هستند :
ساختمان های چهارم پروتئین های متفاوت بوده و از دیمرهای ساده تا کمپلکس های بزرگ دیده می شوند :
توالی اسید آمینه ای ساختمان چهارم را تعیین می نماید:
پلی پیتیدها سریعاً طی یک فرایند مرحله به مرحله تا می گردند :
تا شدن بعضی از پروتئین ها صورت می پذیرد :
شامل 83 صفحه فایل word
به همراه تصاویر