همسانه‌سازی و بررسی بیوانفورماتیکی ژن UGT در زعفران(Crocus sativus L.) ایران

نویسندگان

1 استادیار، گروه زیست فناوری مواد غذایی، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران.

2 دانشیار، گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانش آموخته دکتری رشته بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

doi
10.22048/jsat.2023.403704.1492
چکیده

آپوکاروتنوئیدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران هستند، بنابراین جداسازی و مطالعه ژن‌های درگیر در متابولیسم آپوکاروتنوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق، باتوجه به اهمیت ژن CsUGT در بیوسنتز کروسین و به منظور شناخت بیشتر خصوصیات پروتئین CsUGT، اقدام به جداسازی، همسانه‌سازی و انتقال این ژن به باکتری E.coli سویه DH5α شد. بدین منظور، ابتدا توالی‌ پروتئینی ژن‌ مورد نظر بدست آمد و سپس ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی و فیزیولوژی پروتئین‌ CsUGT توسط سرورها و ابزارهای Protparam، SOPMA، ProtScale، Pfam، ProtComp، SignalP، TMHMM و ChloroP بررسی شد. همچنین با استفاده از سرور Swiss-Model ساختار سه‌بعدی این پروتئین مورد بررسی قرار گرفت و جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه‌بعدی، نمودار راماچاندران ترسیم گردید. با توجه به نتایج حاصل، پروتئین CsUGT دارای ثبات در دماهای بالا، قطبی و فاقد دمین آب‌گریز می‌باشد . این پروتئین دارای 462 اسید آمینه و حاوی توالی حفاظت شده پروتئین‌های خانواده گلیکوزیل‌ترانسفراز است. پروتئین CsUGT فاقد ‌ پپتیدهایی با نقش سیگنالی یا سیگنال‌های اتصال دهنده است و جایگاهی سیتوپلاسمی دارد. این تحقیق امکان جداسازی ژن CsGTS زعفران را فراهم و شرایط انتقال آن را به داخل ناقل بهینه نمود. علاوه بر این، نتایج تجزیه و تحلیل ساختار پروتئین CsUGT زمینه را برای مطالعات عملکردی آتی فراهم می‌کند و می‌تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش این آنزیم‌ در مسیر سنتز آپوکاروتنوئیدهای زعفران فراهم کند.