آنالیز گسترده ژنوم، تفسیر و بررسی بیان ژن های VDAC در گل رز چینی

چکیدهسابقه و هدفگل رز چینی با نام علمی Rosa chinensis جزو گیاهان همیشه گلدار، دیپلوئید و بومی چین است. دیپلوئید بودن این گونه گیاهی انجام کارهای بهنژادی روی این گیاه را تسهیل نموده است. هدف این تحقیق ارزیابی فیلوژنی، آنالیز راه انداز، پیشبینی ساختار پروتئین، پیشبینی پروتئین های برهمکنش دهنده و آنالیز داده RNAseq در ۷ ژن VDAC در گل رز چینی است.مواد و روش هادر این مطالعه ابتدا با استفاده از جستجویBLAST ، همولوگ های ژن VDAC از پایگاه داده مربوط به گل رز چینی دریافت شد و یک جفت آغازگر اختصاصی برای آن طراحی گردید. قطعه تکثیر شده از روی cDNA به کمک واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از حامل همسانه سازی PENTER ، جداسازی و در باکتری E-Coli تکثیر و سپس توالی یابی شد. از همان پایگاه داده، ۱۵۰۰ جفت باز از راه انداز ۷ ژن VDAC گل رز چینی برای آنالیز جدا شد و شناسایی نواحی اتصال عوامل رونویسی با استفاده از سایت PlantCARE انجام شد. آنالیز درخت فیلوژنی به وسیله نرم افزار OMEGA۷ انجام شد و داده های اولیه از NCBI و Tair حاصل شدند. برهمکنش پروتئین ها به کمک پایگاه داده STRING انجام شد. پیش بینی ساختار سوم پروتئین با استفاده از نرم افزار Pymol و آنالیز RNA seq با استفاده از Mev انجام شد. یافته هانتایج جداسازی و توالی یابی ناحیه کد کننده دو ژن VDAC۱ و VDAC۲ نشان از شباهت ۱۰۰ درصدی ژن های جدا شده و تطابق آن با پایگاه داده گل رز چینی دارد. بررسی های صورت گرفته روی ۷ ژن VDAC در گل رز چینی با دیگر ژن های VDAC موجود در گونه های تک لپه و دولپه با وجود تایید محافظت شده بودن این ژن در گل رز چینی و دیگر گونه ها، نشان از تغییرات در توالی ژن دارد که باعث خوشه بندی ژن های گل رز چینی حتی در تیره های دیگر شد. آنالیز راه انداز ۷ ژن VDAC نشان داد که نواحی Cis-element متفاوتی مانند عناصر پاسخ دهنده به نور، هورمونها و تنش های غیر زیستی بر روی راه انداز این ژنها وجود دارد. حضور نواحی زیاد مربوط به محل اتصال عوامل رونویسی MYB و MYC و همچنین نواحی پاسخ دهنده به هورمون هایی مانند اسید جاسمونیک، اسید آبسزیک ، اکسین و جیبرلین و حتی سرما و خشکی تاکید بر نقش این ژن در تنش-های غیر زیستی دارد. این موضوع به وسیله آنالیز ترانسکریپتوم در شرایط تنش غیر زیستی و حتی زیستی در رابطه با ژنهای RcVDA۲ و RcVDAC۵ قابل تایید است.نتیجه گیریدر مجموع آنالیز داده های ترانسکریپتوم ، آنالیز راه انداز، پیش بینی ساختار ۷ پروتئین RcVDAC و بررسی روابط فیلوژنتیک، شواهد آشکاری در رابطه با وجود اورتولوگ های مختلف RcVDAC در گل رز چینی با تفاوت در ساختار سه بعدی پروتئین و تفاوت در میزان بیان و نقش بیولوژیک در تنش های مختلف محیطی دارد.