مطالعه‌ی تبارزایی، ساختار و تظاهر خانواده ژنی OASTL-Like در گستره ژنوم آرابیدوپسیس و برنج با رویکرد in silico

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی گروه بیوتکنولوژی دانشگاه گیلان

2 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

3 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

4 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

doi
10.22034/jpr.2022.2185
چکیده

سیستئین یک ترکیب آلی گوگرد دار و پیش‌ساز ترکیبات دفاعی است که سنتز آن در گیاهان دو مرحله‌ای بوده و آنزیم سیستئین‌سنتاز (OASTL; EC 2.5.1.47) در مرحله‌ی آخر آن نقش دارد که برای فعالیت به کوفاکتور (Pyridoxal-Phosphate) PLP نیاز دارد. یافتن ژن‌های دارای دمین عملکردی (Pyridoxal-Phosphate dependent enzyme) PALP در ژنوم آرابیدوپسیس و برنج موجب شناسایی 20 و 19 ژن OASTL-Like در این گیاهان شد. در این تحقیق ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، فیلوژنی، ساختار ژنی، موتیف‌های حفاظت شده، عناصر تنظیمی سیس، تنظیم تظاهر پس از رونویسی و پروفایل تظاهر ژن‌های خانواده OASTL-Like در آرابیدوپسیس و برنج بررسی شد. ژن‌های OASTL-Like به دو دسته اصلی و چندین زیرگروه تقسیم شدند. ساختار اگزون اینترونی و ترکیب و توزیع موتیف‌های شناسایی شده، گروه‌بندی تبارزایی را تایید کرد که نشان‌دهنده حفاظت‌شدگی و اختصاصی بودن مسیر تکاملی این ژن‌ها بود. ارزیابی ناحیه پروموتری ژن‌های OASTL-Like در آرابیدوپسیس و برنج به‌ترتیب موجب شناسایی 47 و 48 نوع عنصر تنظیمی شد که پس از G-box به‌ترتیب ARE و ABRE دارای بیشترین فراوانی می‌باشند. این ژن‌ها در آرابیدوپسیس و برنج به‌ترتیب هدف 87 و 105 نوع مولکول miRNA قرار می‌گیرند که نشان‌دهنده‌ی اهمیت تنظیم تظاهر پس از رونویسی می‌باشد. پروفایل تظاهر ژن‌های OASTL-Like حاکی از کارکرد بسیار متنوع این ژن‌ها در مراحل مختلف نموی، پاسخ به تنش‌های غیر زیستی و هورمون‌ها می‌باشد. این مطالعه با شناسایی و کاوش اعضای خانواده OASTL-Like، نتایج قابل توجهی را در مورد این ژن‌ها ارایه می‌کند که در پژوهش‌های مهندسی ژنتیک با هدف بهبود مقاومت گیاهان به تنش‌های محیطی می‌تواند مورد توجه باشند.

کلیدواژه‌ها