بیان پروتئین شوک حرارتی Hsp70 تحت استرس دمایی در پونتوگاماروس دریای خزر (Pontogammarus maeoticus, Sowinsky 1894)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران

3 استادیار، گروه تکثیر و پرورش آبزیان مرکز آموزش عالی علمی کاربردی علوم و صنایع شیلاتی میرزاکوچک خان رشت، ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

پروتئین­های شوک حرارتی جزء خانواده بزرگی از پروتئین­های وابسته به تنش و قابل القاء با استرس می‌باشد و موجودات زنده را از نوسانات موقتی شرایط زیست­محیطی حفاظت می نمایند و سبب پایداری سایر پروتئین‌ها در موجود زنده می­گردند. پونتوگاماروس دریای خزر (Pontogammarus maeoticus) از فراوان­ترین آمفی پودهای سواحل جنوبی دریای خزر است. در این تحقیق، حضور پروتئین‌های شوک حرارتی در پونتوگاماروس دریای خزر در دو جنس نر و ماده در شرایط آزمایشگاهی در سطوح دمایی (20، 25، 30) درجه سانتی‌گراد بررسی شده است. نمونه­برداری از سواحل حسن رود استان گیلان انجام شد. اندازه­گیری غلظت پروتئین به روش استاندارد برادفورد و آزمون الایزا صورت پذیرفت و برای تجزیه و تحلیل داده­ها از آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) و آزمون دانکن استفاده شد. نتایج نشان داد که به موازات افزایش درجه حرارت، میزان پروتئین و جذب الایزا افزایش یافته است، به‌طوری‌که بیشترین میزان جذب الایزا در تیمار حرارتی 30 درجه سانتی‌گراد پس از گذشت 4 ساعت مشاهده شد. همچنین افزایش درجه حرارت بین 5 تا 10 درجه سانتی‌گراد بالاتر از حد اپتیمم منجر به ستنز پروتئین Hsp70 با وزن مولکولی 5/66 و 90کیلو دالتون در هر دو جنس نر و ماده پونتوگاماروس گردید. به­عبارتی نتایج این مطالعه بیانگر این است که با افزایش درجه حرارت میزان Hsp70 افزایش می یابد.
 

کلیدواژه‌ها


Ackerman, P. A.; Iwama, G. K.; (2001). Physiological and cellular stress responses of juvenile rainbow trout to vibriosis. J. Aquat. Anim. Health.; 13; 173-180.

Azadkar Langroudi, Y.; Shabanipour, N.; (2014). Study on Gammarus species of the Caspian Sea (Pontogammarus maeoticus) using SEM images of mouthparts. Aquat. Physiol. Biotech.; 1(2); 81-93.

Basu ,N.; Todgham, A.E.; Ackerman, P.A.; Bibeau, M.R.; Nakano, K.; Schulte, P.M.; Iwama, GK.; (2002). Heat shock protein genes and their functional significance in fish. Gene; 295; 173-183.

BeduLina, D.S.; Zimmer, M.; Timofeyev, M.A.; (2010). Sub-Littoral and supra-Littoral amphipods respond differently to acute thermal stress. Comp. Biochem. Physiol. Biochem. Mol. Biol.; 155; 413-418.

Berger, M.S.; Emlet, R.B.; (2007). Heat-Shock Response of the Upper Intertidal Barnacle Balanus glandula: Thermal Stress and Acclimation. Biol. Bull.; 212; 232-241.

Bradford, M.M.; (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram of protein utilizing of protein-day binding. Annu. Biochem.; 72; 248-54.

Carau, S.; Dobreanu, E.; Manolache, C.; (1955). Amphipoda forme salmastre Side apadulce. Fauna Republ. Pop. Romine.; 4(4); 1-409.

Chace, F.A.; McKin, J.G.; Hubricht, L.; Banner, A.H.; Hobbs, H.H.; (1965). Malacostraca. In: Edmonson WT. (editor). Freshwater Biology. USA: John Wiley and Sons, Inc.; 1250.

Edit, M.P.; Megan, S.; Aadil Anand, N.; Kovin, C.; Jo-Ann, P.; (2009). The Effects of a Natural Anti-Inflammatory product on systemic. Markers of Inflammation following Downhill Rinning. Med. Sci. Sports. Exerc.; 41; 278-29.

Fitzpatrick, J.r.; Josef, F.; (1983). How to know the fresh water crustaceans: McGrow- Hill Higher Education VSA; 227.

Gharibdoost, F.; Samadi, F.; Taghipoor, R.; Akbarian, M.; Shahram, F.; Nadji, A.; Jamshidi, A.R.; Davatchi, F.; (2007). Heat shock protein 70 level of synovial fluid in rheumatoid arthritis versus osteoarthritis: a comparative study. Tehran. Univ. Med. J.; 65(7); 28-31.

Gholipour, E.; Fathpour, H.; Mirzajani, A.R.; (2011). Seasonal changes in population of the amphipod Gammarus aequicauda in Miankaleh gulf-Iran. Iran. J. Biol .; 24(4); 558-565.

Ireland, H.E.; Leoni, F.; Altaie, O.; Bireh, C.S.; Colemon, R.c.; Williames, J.H.H. (2007). Measuring the secretion of heat shock proteins from cells. Methods; 43; 176-183.

Iwama, G.K.; Thomas, P.T.; Forsyth, R.B.; Vijayan, M.M.; (1998). Heat shock protein expression in fish. Rev. Fish. Biol. Fish.; 8; 35-56.

Karimzadeh, K.; Mostafaei, A.; Esmaili Sari ,A.; Pourkazemi, M.; Zahmatkesh, A.; (2007). Induction and Purification of Cytochrome P4501A1 from ß-naphthoflavon- treated Beluga, Huso huso. J. Appl. Ichthyol.; 22; 221-225.

Kline, M.P.; Morimoto, R.I.; (1997). Repression of the heat shock factor 1 transcriptional activation domain is modulated by constitutive phosphorylation. Mol. Cell. Biol.; 17; 2107-2115.

Kregel, K.C.; (2002). Heat shock proteins Modifying Factors in physiological stress responses and acquired Thermo tolerance. J. Appl. Physiol.; 92; 2177-2186.

Kultz, D.; (2003). Evolution of the cellular stress proteome: from monophyletic origin to ubiquitous function. J. Exp. Biol.; 206; 3119-3124.

Laemmli, U.K.; (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature.; 227; 680-685.

Lazur, A.; (2007). JIFSAN Good Aquaculture Practices Manual. Section 6– Grow out Pond and Water Quality Management. Joint Institute for food safety and applied nutrition. University of Maryland; 12; 1-18.

Miller, D.; Lazu McLennan, A.G.; (1988). The heat shock response of the cryptobiotic brine shrimp Artemia. I. A comparison of the thermotolerance of cysts and larvae. J. Therm. Biol.; 13; 119-123.

Mirzajani ,A.; Kiabi, B.; Nezami, S.H.A.; (2005). Some ecological indices of the Caspian sea Amphipoda at different depths in Guilan offshore. Iran. J. Fish. Sci.; 5; 49-62.

Morimoto, R.I.; (1998). Regulation of the heat shock transcriptional response: cross talk between a family of heat shock factors, molecular chaperones and negative regulators. Genes. Dev.; 12; 3788-3796.

Nakano, K.; Iwama, G.; (2002). The 70-kDa heat shock protein response in two intertidal sculpins, Oligocottus maculosus and O. snyderia  relationship of Hsp 70 and thermal tolerance. Comp. Biochem. Physiol.; 152(4); 433-43.

Norbakhsh, F.; Rezaei, S.; (2012). Heat shock protein: Tehran, Andisheh sara: 119.

Santos, C.V.; (1999). Caldeira G. Comparative responses of Helianthus annuus plants and calli exposed to NaCl. I. Growth rate and osmotic adjustment in intact plants and calli. J. Plant. Physiol.; 155; 769-777.

Shatilina, Z.H.M.; Pobezhimova, T.P.; Grabelnykh, O.I.; Bedulina, D.S.; Protopopva, M.V.; Pavlichenko, V.; Timofeev, M.A.; (2010). Heat shock proteins in the Mechanisms of stress Adaptation in Baikal Amphiphods and palearctic Gammaruse Lacustris sars. I. Hsp70 Family. Contem. Probl. Ecol.; 3(1); 41-49.

Shatilina, Z.H.M.; Riss, H.W.; Protopopova, M.V.; Trippe, M.; Meyer, E.I.; Pavlichenko, V.V.; Bedulina, D.S.; Axenov-Gribanov, D.V.; Timofeyev, M.A.; (2011). The role the heat shock proteins (Hsp70 and sHsp) in the thermotolerance of freshwater amphipods from contrasting habitats. Therm. Biol.; 36; 142-149.

Sowinsky, V.K.; Vvedenie, V.; (1904). izuchenie fauny Ponto-Kaspiisko-Aralyskago Morskogo Basseina, razematrivaemoiego tochki erienija eamoetoja telynoi zoo geograficheskoi provinchie. Zapiski Kievskago Obshchestva Estestvoispytatelei; 18; 1-497. (in Russian)

Sugumar, V.; Vasu, P.; (2013). Effect of Temperature on the Biochemical constituents of the Blue Swimmer Crab Portunus pelagicus. World. Appl. Sci. J.; 28(3); 382-391.

Whitley, D.; Gold berg, SP.; Jordan, W.D.; (1999). Heat shock proteins a review of the molecular chaperones. J. Vasc. Surg.; 29; 248-251.

Yavari, L.; Shabanipour, N.; Heidari, B.; (2010). Assessing the optimum temperature for survival, growth and reproduction of adult Caspian Sea Pontogammarus maeoticus. Iran. J. Fish. Sci.; 19(3); 141-150.

Zahmatkesh, A.; (1992). Investigation Gammaridae Family Caspian Sea. Iran. J. Fish. Sci.; 4; 1-10.