شمار زيادي از ژن ها در طول شرايط اقليمي سرد تأثيرگذار هستند. بسياري از اين عوامل پروتئين‌ها را با فعاليت‌هاي شناخته‌ شده‌اي كه به دماي انجماد مربوط مي‌شود كدگذاري مي‌كنند. اكثر آنها نيز يا پروتئين‌هاي جديداً تشخيص داده شده را مثل COR 6.6 ، COR 15a و COR78 پلي‌پپتيدهاي آرابيدوپسيس و يا همولوگ‌هاي LEA پروتئين‌ها مثل COR47 آرابيدوپسيس پلي‌پپتيدهاي رمز شده توسط اين ژن هاي پاسخگوي به سرما در چندين گروه بر مبناي تشابهات توالي اسيدهاي آمينه آنها قرار مي‌گيرند ولي همگي آنها در ويژگي‌ آب دوست بودن مشترك هستند. به علاوه، بسياري از آنها توالي اسيدهاي آمينه نسبتاً ساده‌اي را دارند كه اين توالي تكرار شده است و در جوشيدن در بافر آبي رقيق به حالت قابل حل در مي‌آيند. براي مثال ژن COR15a آرابيدوپسيس همواره پلي پپتيد KD-15 را رمزگذاري مي‌كند كه هدف آن استروهاي كلروپلاست است. پلي‌پپتيد بالغ COR15am، KD-4/9 است كه شديداً آب دوست است و در حالت جوشيدن به حالت قابل حل در مي‌آيد و در Ala، lys، Glu و Asp غني است كه بيش از 60% پروتئين را تشكيل مي‌دهند و تهي از Pro، Met، trp، Cys، Arg و Gln مي‌باشد و عمدتاً از توالي 13 اسيد آمينه‌اي تشكيل شده كه 4 بار تكرار مي‌شوند. به‌طور مشابه ژن پاسخ‌گوي به سرما در جو HVA 1 يك پلي‌پپتيد KD-22 آب دوست را كدگذاري مي‌كند كه در آن Ala، Thr و lys فراوان يافت مي‌شود كه خود بيش از 50% پروتئين را تشكيل مي‌دهد و تهي از Pro، Trp، Cys و Phe مي‌باشد و عمدتاً از توالي 11 اسيد آمينه‌اي تشكيل شده كه 9 بار تكرار مي‌شوند. عملكردهاي اصلي ژن هاي پاسخگوي به سرما LEA هنوز شناخته شده نيستند. بهرحال بسياري از آنها در پاسخ به آبسزيك اسيد و كمبود آب تحريك مي‌شوند. به علاوه پروتئين‌هاي LEA بعداً در مرحله ذخيره سازي بذر (embryogenesis) درست قبل از خشك شدن دانه سنتز مي‌شوند. عمدتاً بر مبناي اين ويژگي‌ها رابطه نزديكي بين آسيب ناشي از دهيدراسيون و انجماد چنين قرص شده است كه اين ژن ها ممكن است مستقيماً به تحمل سرما مربوط شوند با كاهش دادن تأثيرات زيان‌بار دهيدراسيون همراه با انجماد.

سري كاملي از ژن هاي كاهش‌دهنده سرما باعث مي‌شوند كه ميزان مقاومت در برابر سرما در گياهان افزايش يابد به علت اينكه اين ژن ها به وسيله ديواره‌هاي مختلف گياه تعيين مي‌شوند به اين گروه هاي ژنتيكي اسم‌هاي خاصي تعلق مي‌گيرد كه شامل ژن هاي COR (Cold regulated) ، ژن ها (Low temperatue induced) LTI ژن هاي (Cold acclimation specific) CAS، ژن هاي (Cold induced) kin و ژن هاي (responsive to dessication) RD می شود. ژن هاي COR همان طور كه در بالا اشاره شد براي انجام مطالعات و تحقيقات بسيار مفيد مي‌باشند. همچنين عدم وجود الكل دهيدروژناز در گياهان نيز باعث افزايش مقاومت گياه در برابر سرما مي‌شود. COR 15a نوعي پروتئين مي‌باشد كه در مرحله‌ 2 هگزاگونال زماني كه دماي هوا كاهش پيدا مي‌كند گياه را در برابر كاهش دما محافظت مي‌كند.

بعضي از ژن ها پروتئين هاي با فعاليت آنزيمي مشخصي را کد مي‌کنند مثل الکل دهيدروژناز، فنيلالانين آمونيالياز، FAD 8 ، پروتئين انتقالي ليپيد، پروتئين آغاز کننده ترجمه، پروتئازتيول و ...

بعضي از اين پروتئين‌ها فعاليتي مشابه LEA پروتئين نشان مي دهند بعضي از اين ژن ها عوامل رونويسي را که مي کنند مثل MAP کيناز، پروتئين کيناز وابسته به کلسيم که اين ژن ها توسط سرما تحريک مي شوند. CBF 1 (CRT repeat factor)  فعال کننده رونويسي است که با توالي CRT ، که داراي توالي مرکزي AAGAC است پيوند برقرار مي‌کند که اين توالي CRT در پروموتر اکثر ژن هاي COR وجود دارد. بيان CBF1 باعث افزاي تحمل در تمام سطح گياه مي‌شود. مسير CBF1 –COR يکي از مسيرهاي مقابله با سرما است. 4 تا از 5 عامل کنترل مقاومت در برابر سرما در گندم عبارتند از : (7B) Vrn5, (5B) Vrn4, (5D) Vrn3, (5A) Vrn1 قرار گرفتن Vrn1 روي 5A با قرار گرفتن ژن sh2 روي کروموزوم 5H در جو و sp1 روي کروموزم 5R در چاودار همولوگ است. ژن هاي کنترل کننده ورناليزاسيون داراي پيوستگي با ژن هاي داراي مقاومت با سرما هستند. توالي ABRE, DRE, CRT در پروموتر اکثر ژن هاي COR يافت مي‌شود. که محلول رونويسي به CRT/DRE پيوند برقرار مي‌کند. عوامل رونويسي CBF متعلق به يک خانواده سه عضوي هستند که شامل CBF1 و CBF2 و CBF3 است. که روي کروموزوم چهار است.

ژن rd29A در آرابيدوپسيس پروتئين‌هاي آبدوست مشابه LEA را کد مي‌کنند که بيان آنها باعث مقاوت در برابر سرما مي شود.

در پروموتور اين ژن 2 عنصر DRE cis acting براي پاسخ به سرما وجود دارد . 5 CDNAs عوامل رونويسي DREB را کد مي‌کنند که بيان ژن rd29A را کنترل مي‌کند. توالي مرکزي DRE CCGAC, است. که اين توالي در بعضي ژن هاي پاسخگو به سرما ديده شده است. مثل کلم و آرابيدوپسيس و...

خانم عصمت سر افراز (alireza1979.blogfa.com/post-71.aspx )