تجزیه و تحلیل توالی‌های غیرترجمه شونده خانواده عوامل رونویسی bZIP در جو

نویسندگان

1 استادیار، گروه زیست‌شناسی سامانه‌ها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، کرج

2 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه زیست‌شناسی سامانه‌ها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، کرج

3 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه زیست‌شناسی سامانه‌ها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، کرج

4 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بهبهان، بهبهان

doi
10.22084/ab.2016.2062
چکیده

خانواده bZIP یکی از گسترده‌ترین عوامل رونویسی در گیاهان است که در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی نقش دارد. تنظیم بیان ژن در مرحله ترجمه بر اساس خصوصیات مولکول mRNA تعیین می‌شود که یکی از مهم‌ترین آن‌ها نواحی غیرترجمه شونده (UTR) هستند. در این مطالعه ویژگی‌های نواحی غیرترجمه شونده خانواده bZIP در گیاه جو (شامل 78 عضو) و اثر آن‌ها بر رونویسی و ترجمه، بر اساس روش­های بیوانفورماتیکی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج، میانگین طول ناحیه 5'-UTR کمتر و محتوای GC آن بیشتر از ناحیه 3'-UTR بود. زمینه کدون آغاز برای موقعیت 4+ در 23/49% از اعضا توسط گوانین و موقعیت 3- در 70/56% توسط نوکلئوتیدهای پورینی اشغال شده بود. در مجموع 18 نوع عناصر فعال سیس موثر در تنش‌های غیرزیستی به‌دست آمد که عوامل رونویسی تنظیم شونده توسط اسید جیبرلیک بیش‌ترین فراوانی را داشتند. ریبوزوم برای رسیدن به کدون آغاز 50 عضو باید انرژی بیش از Kcal/mol 50 صرف کند، اگرچه 23 عضو دارای نواحی داخلی برای ورود ریبوزوم (IRES) بودند. یک توالی هدف sRNA در توالی‌های 5'-UTR (HvbZIP4) و هم‌چنین 3'-UTR (HvbZIP44) مشاهده شد. 225 عدد توالی چهارچوب باز خواندنی (با حداقل طول 12 نوکلئوتید) در بالادست ناحیه رمزکننده اصلی مشاهده شد. شباهت قابل توجهی بین توالی چهارچوب باز خواندنی بالادست (چهارچوب 3+) در HvbZIP24 و یک پروتئین بالادست در Theobroma cacao (XM_007017561.1) مشاهده شد. به‌طور‌کلی، مولکول‌های mRNA اعضا این خانواده دارای ساختارهای متفاوت تنظیمی بودند، این امر راه‌حلی طبیعی برای کنترل دقیق میزان تولید این نوع پروتئین‌های تنظیمی است.