متا-آنالیز ترانسکریپتوم ژن های مسیر موالونیک‌اسید و متیل‌اریتریتول‌فسفات برای بیوسنتز ایزوپرینوئیدها در گیاهان

نویسندگان

1 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده علوم زیستی و زیست فناوری، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 دانشیار گروه کشاورزی، پژوهشکده گیاهان و مواد اولیه دارویی دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 استاد، گروه اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

doi
10.30473/cb.2019.44289.1768
چکیده

ایزوپرینوئیدها و مشتقات آن ها بزرگترین گروه از ترکیبات طبیعی در گیاهان هستند که از واحدهای پنج کربنه ایزوپرینیل فسفات ساخته می‌شوند. این واحدهای پنچ کربنه در گیاهان از طریق دو مسیر بیوسنتزی مجزا شامل مسیر موالونات (MVA) در سیتوپلاسم و مسیر متیل اریتریتول فسفات (MEP) در پلاستید، تولید می شوند. به منظور انجام متا-آنالیز ژن‌های دو مسیر MVA و MEP از داده‌های بیانی آزمایشات ریزآرایه در بافت های مختلف، مراحل نموی، تنش های زیستی و غیرزیستی در گیاه مدل آرابیدوپسیس استفاده شد. متا-آنالیز ترانسکریپتوم با استفاده از ابزار Genevestigator به عنوان یک بانک اطلاعاتی بزرگ شامل داده‌های ترانسکریپتوم مخازن GEO در NCBI و ArrayExpress در EBI، انجام گرفت. نتایج حاصل از متا-آنالیز نشان داد که به طور کلی رونویسی ژن‌های کد کننده آنزیم‌های دو مسیر MVA و MEP گیاهی با هم هماهنگ نیست و در بافت‌ها، مراحل رشدی و شرایط مختلف الگوی بیانی متفاوتی دارند. ژن‌های مسیر MVA بیشترین بیان را در ریشه و اندام‌های زایشی نشان می‌دهند، درحالی‌که ژن‌های مسیر MEP بیشتر در بافت‌های فتوسنتزی بیان می‌شوند. این نتایج می‌تواند به درک چگونگی تولید پیش سازهای ایزوپرینوئیدها از طریق دو مسیر با جایگاه متفاوت کمک کرده و همچنین سازماندهی شبکه‌های ژنی و تنظیم آن‌ها در شرایط، بافت‌ها و مراحل نموی مختلف را آشکار می‌سازد.