مقاله: شناسایی ژن‌های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید در میوه گیاه دارویی هندوانه ابوجهل (Citrullus colocynthis (L.) Schrad.) با استفاده از تکنیک توالی‌یابی RNA

نویسندگان

معصومه درافشان ۱  مهدی سلطانی حویزه   ۲  وحید شریعتی ۳

۱ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

۲ مربی، گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

۳ استادیار، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری، تهران، ایران

چکیده

توالی‌یابی RNA در حال حاضر یک انتخاب مؤثر و پرسرعت برای مطالعه ترانسکریپتوم گونه‌های گیاهی غیر مدل است که برای شناسایی شبکه‌های ژنی و الگوهای بیان ژن‌های تولیدکننده متابولیت‌های ثانویه در اندام‌های مختلف گیاهان استفاده می‌شود. اصلی‌ترین ترکیب‌ها در بافت‌های میوه و برگ گیاه دارویی هندوانه ابوجهل (Citrullus colocynthis (L.) Schrad.) را ترپنوئیدها، فلاونوئیدها و آلکالوئیدها تشکیل می‌دهند. در این مطالعه، ترانسکریپتوم میوه گیاه هندوانه ابوجهل با استفاده از تکنیک توالی‌یابی RNA، بن‌سازه Iluumina HiSeq2500 اجرا گردید. بعد از کنترل کیفیت با استفاده از نرم‌افزارهای FastQC و Trimmomatic تعداد ۲۱، ۹۵۲ و ۸۸۵ خوانش دارای کیفیت بالا تولید شد و با استفاده از برنامه Evidential-gene به‌صورت نوپدید یکپارچه‌سازی شد که منتهی به تولید ۵۵ و ۳۱۱ تک‌ژن دارای N50 برابر ۹۲۷ جفت باز گردید. توالی تک‌ژن‌های یکپارچه شده در پایگاه KAAS بارگذاری شد. در مجموع ۱۳، ۶۵۷ تک‌ژن تفسیر شد که این تعداد در ۱۳۴ مسیر زیستی قرار گرفتند. مسیر “اسکلت ترپنوئید” با تعداد ۹۳ تک‌ژن از پرتعدادترین مسیرهای شناسایی شده از میان ۱، ۵۵۲ تک‌ژن مسیر بیوسنتز متابولیت ثانویه بود. با بررسی تک‌ژن‌های مرتبط با مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید، ۲۹ شناسه ژنی (K) شناسایی شد که تمام ژن‌های دو مسیر اصلی بیوسنتزی اسکلت ترپنوئیدی: مسیر سیتوزولی موالونیک اسید (MVA) و پلاستیدی متیل-ارتریتول-فسفات (MEP) از ابتدای مسیر تا تولید ایزوپنیل دی‌فسفات (IPP) را شامل می‌شود. شناسایی ژن‌های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوئید امکان تحقق توسعه تجاری محصول گیاه دارویی که پایه‌ای برای پژوهش‌های آینده مربوط به شناسایی مسیرهای بیوسنتزی سایر متابولیت‌های اختصاصی، مهندسی متابولیت، اصلاح مولکولی و به‌نژادی گیاهان دارویی است را فراهم می‌کند.

برای دریافت مقاله کامل روی دکمه دانلود کلیک کنید