مجلة العلوم والتكنولوجيا
Volume 5, Numéro 2, Pages 17-32
2024-12-30

تحليل الجينوم الكامل In Silico لسلالة من البكتيريا الجذرية بحثا عن خصائصها المعززة لنمو النبات.

الكاتب : ضيف القندوز . مكلات عتيقة . زيتوني عبد الغني .

الملخص

تهدف هذه الدراسة إلى إجراء تحليل جينومي شامل لسلالة بكتيرية جذرية للكشف عن الجينات التي تسهم في تعزيز نمو النبات وتفعيل المكافحة البيولوجية ضد مسببات الأمراض التي تمثل تهديداً كبيراً للأمن الغذائي العالمي. تم في هذه الدراسة استخدام سلالة البكتيريا (S1) التي عُزلت من جذور نبات الطماطم. أثبتت التحليلات التصنيفية الجزيئية باستخدام منصة TYGS التقارب الوراثي لهذه السلالة مع نوع Pseudomonas putida. تم لاحقاً تحليل جينوم السلالة S1 عبر عدة أدوات بيو-معلوماتية، حيث استخدم خادم RAST لدراسة الجينات المرتبطة بالفئات الوظيفية (COG)، وبرنامج Prokka لتحديد الجينات المسؤولة عن آليات تعزيز النمو والمكافحة البيولوجية، كما تم استخدام أداة antiSMASH لاستكشاف المجموعات الجينية المسؤولة عن نواتج الأيض الثانوية. كشفت نتائج التحليل الجيني للسلالة S1 عن وجود جينات بتكرار ملحوظ مرتبطة بالاستجابة للإجهاد، واستقلاب الفوسفور، واكتساب الحديد، كما أظهرت الدراسة وجود جينات مسؤولة عن الحركة وتحديد الاتجاه الكيميائي (Motility and chemotaxis). بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف جينات تُشفر لتثبيت الأزوت بواسطة إنزيم النيتروجيناز، وجينات أخرى تسهم في إذابة الفوسفور غير العضوي. وُجدت أيضًا جينات لتركيب لواقط الحديد (Siderophore) والمركبات العضوية الطيارة (VOCs) التي تحفز تكوين الجذور وزيادة مقاومة النبات للأمراض وتحمل الجفاف. ومن خلال التحليل الجيني، تم تحديد جينات مهمة لتحمل الإجهادات، مثل betA وbetB الضرورية لتخليق مركب glycine-betaine، بالإضافة إلى جينات تُشفر لإنتاج إنزيمات مضادة للأكسدة مثل SOD (Superoxide dismutase)، البيروكسيداز (POXs)، والكاتلاز (CAT). كما تم الكشف عن عدة مجموعات جينية مسؤولة عن إنتاج مركبات أيضية ثانوية تلعب دوراً مهماً في المقاومة البيولوجية كمضادات حيوية ضد الممرضات، وأهمها NRPS وBacteriocin. تؤكد هذه النتائج على الإمكانيات الواعدة للسلالة S1 كمرشح لتعزيز نمو النبات بطرق بيولوجية.

الكلمات المفتاحية

التحليل الجينومي، تعزيز نمو النبات، المكافحة البيولوجية، Pseudomonas