دانشگاه قم زیست قوم شناسی و حفاظت تنوع زیستی 3092-7773 1 3 2024 09 22 Sea Surface Temperature in the Persian Gulf and Its Association with Gene and Protein Interactions in Coral Reefs towards Preserving the Ecosystem بررسی دمای سطح دریا در خلیج فارس و ارتباط آن با بررسی بیوانفورماتیکی برهمکنش ژن و پروتئین در آبسنگ‌های مرجانی با هدف حفاظت از این اکوسیستم 16 31 2829 10.22091/ethc.2024.10585.1020 FA پگاه جاوید گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران. 0000-0001-6575-8638 مریم سیوف جهرمی گروه علوم جوی و اقیانوسی، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران. 0000-0002-7877-6277 محمد شریف رنجبر گروه زیست شناسی دریا، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران 0000-0002-1093-2392 آرش اکبرزاده گروه شیلات، دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران. 0000-0002-2527-4791 Journal Article 2024 04 05 <strong>Objective</strong>: Coral reefs are one of the most important and diverse marine ecosystems that provide many benefits to humans. The increase in the sea surface temperature (SST), leads to their biology disruption and bleaching. In the present study, the relationship between the increase in SST due to climate change and the interactions between genes and proteins has been investigated. The results can give us a perspective on the extent of the vulnerability of corals to stress and the adoption of methods to protect them.<br /><strong>Methods</strong>: Data on SST anomalies in the Persian Gulf was obtained using satellite data. The metabolic pathway of <em>sod</em> and <em>cat</em> genes in oxidative stress, and <em>hsp90</em> gene in heat shock pathways were obtained by KEGG. Gene and protein interactions were obtained through GeneMANIA and STRING databases respectively.<br /><strong>Results</strong>: SST analyzes showed that there are temperature fluctuations in the Persian Gulf from the lowest temperature, about 16 °C to about 35 °C in Khark Island. Therefore, the coral reefs of the Persian Gulf tolerate very high temperatures. During thermal stress, the coral host responds to oxidative stress by regulating the expression of antioxidant genes, including <em>sod</em> and <em>cat</em>, to protect the coral-algae symbiosis. In addition, the expression of <em>hsp90</em> indicates its role in protecting proteins from heat damage.<br /><strong>Conclusion</strong>: Understanding the relationship between SST and the molecular health status of coral reefs is essential to develop conservation strategies to protect these marine ecosystems in the face of climate change. <strong>هدف</strong>: آبسنگ‌های مرجانی، از مهم‌ترین و متنوع‌ترین اکوسیستم‌های دریایی هستند که مزایای بسیاری را برای انسان‌ها فراهم می‌کنند. بالا رفتن دمای سطحی آب‌ها (SST)، منجر به اختلال در زیست شناسی این بی‌مهرگان و سفیدشدگی در آن‌ها می‌شود. در مطالعه حاضر، ارتباط بین افزایش SST به واسطه تغییر اقلیم و برهمکنش‌های بین ژن و پروتئین‌ها بررسی شده است. نتیجه‌ی این بررسی‌ها می‌تواند چشم‌اندازی نسبت به حدود آسیب‌پذیری مرجان‌ها در برابر تنش و اتخاذ روش‌هایی جهت حفاظت از آن‌ها به ما بدهد.<br /><strong>مواد و روش‌ها</strong>: اطلاعات ناهنجاری‌های مربوط به SST در خلیج فارس با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای حاصل شد. مسیر متابولیکی ژن‌های <em>sod</em> و <em>cat</em>  در مسیر استرس اکسیداتیو و ژن <em>hsp90</em><strong> </strong> در مسیر شوک حرارتی توسط KEGG به دست آمد. برهمکنش‌های ژنی و پروتئینی به ترتیب در پایگاه داده GeneMANIA و STRING حاصل شدند.  <br /><strong>نتایج</strong>: طبق آنالیزهای SST، تغییرات دمایی در خلیج فارس از حدود 16 تا 35 درجه سانتیگراد در نوسان است و آبسنگ‌های مرجانی دماهای بالایی را تحمل می‌کنند. در طول تنش حرارتی، میزبان مرجانی با تنظیم بیان ژن‌های آنتی اکسیدانی و شوک حرارتی، به ترتیب به استرس اکسیداتیو و آسیب ناشی از گرما پاسخ می‌دهد تا از همزیستی مرجان-جلبک محافظت کند.<br /><strong>نتیجه‌گیری</strong>: درک رابطه بین SST و وضعیت مولکولی صخره‌های مرجانی برای توسعه استراتژی‌های حفاظتی جهت محافظت از این اکوسیستم‌های دریایی در مواجهه با تغییرات آب و هوایی ضروری است.  https://ethnobiocons.qom.ac.ir/article_2829_8fd3c06a4504dc535ba43979b544616e.pdf