دوره 11، شماره 32 - ( زمستان 1398 )                   جلد 11 شماره 32 صفحات 1-10 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

ghanbari moheb seraj R, tohidfar M. Identification, isolation and bioinformatics analysis of specific tuber promoter in plants. jcb. 2019; 11 (32) :1-10
URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1070-fa.html
قنبری محب سراج راحله، توحیدفر مسعود. شناسایی، جداسازی و تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی پیشبر اختصاصی غده گیاهان. پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی. 1398; 11 (32) :1-10

URL: http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-1070-fa.html


عضو هیئت علمی، دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی
چکیده:   (552 مشاهده)
     بررسی حاضر با هدف شناسایی پیشبر مناسب برای اندام غده گیاهی در سال 1397 در دانشگاه شهید بهشتی انجام شد. بدین ­منظور ابتدا توالی­ های مربوط به پیشبر گیاهان غده‌ای مختلف در سایت NCBI جستجو شد. توالی­ ها هم ردیف شدند و آغازگرهای هدف از نقاط محافظت ­شده طراحی شدند. تجزیه و تحلیل نتایج PCR، حضور پیشبر موردنظر را در گیاهان سیب‌زمینی شیرین و تارو تایید کرد. در ادامه، به­ منظور تایید بیشتر، تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی شامل تعیین عناصر سیس، فاکتورهای رونویسی و عملکرد آن‌ها، فاکتورهای رونویسی با بیان بالا و پایین صورت گرفت. در نهایت پیشبر پیش­بینی‌شده با پیشبر کلاس یک پاتاتین از لحاظ عناصر سیس و عملکرد مقایسه شد. نتایج تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی نشان داد پیشبر موردنظر دارای عناصر سیس عمومی و اختصاصی می­ باشد. عناصر سیس عمومی در اغلب پیشبرها وجود دارد و در فعال ­سازی و تنظیم پیشبر، فرآیندهای سلولی، فرآیندهای نموی و تحمل تنش‌های زیستی و غیرزیستی نقش دارند.  عناصر سیس اختصاصی غده، در بیان پروتئین‌های ذخیره‌ای و نشاسته فعال می‌باشد. مقایسه بین پیشبر مورد مطالعه و پیشبر اختصاصی غده پاتاتین، تاییدی بر فعالیت پیشبر مورد مطالعه در غده بود. پیشبر غده، در آینده می­تواند برای بیان پروتئین­ های مختلف در غده‌ گیاهان استفاده شود.


 
متن کامل [PDF 1489 kb]   (134 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: بيوتكنولوژي گياهي
دریافت: 1398/5/9 | ویرایش نهایی: 1398/11/14 | پذیرش: 1398/8/22 | انتشار: 1398/10/23

فهرست منابع
1. Agarwal, M., Y. Hao, A. Kapoor, C.H. Dong, H. Fujii, X. Zheng and J.K. Zhu. 2006. A R2R3 type MYB transcription factor is involved in the cold regulation of CBF genes and in acquired freezing tolerance. Journal of Biological Chemistry, 281: 37636-37645. [DOI:10.1074/jbc.M605895200]
2. Aghapour, M., A. Haghnazari and B. Baghban Kohnerouz. 2011. Cloning of patatin gene specific promoter in potato tubers. Master's Thesis, Zanjan University, Department of Agronomy and Plant Breeding, 65.
3. Artsaenko, O., B. Kettig, U. Fiedler, U. Conrad and K. Düring. 1998. Potato tubers as a biofactory for recombinant antibodies. Molecular Breeding, 4: 313-319. [DOI:10.1023/A:1009676832273]
4. Cheng, H., S. Song, L. Xiao, H.M. So, Z. Cheng, D. Xie and J. Peng. 2009. Gibberellin acts through jasmonate to control the expression of MYB21, MYB24, and MYB57 to promote stamen filament growth in Arabidopsis. PLoS Genetics, 5: 440-451. [DOI:10.1371/journal.pgen.1000440]
5. Conrad, U. and U. Fiedler. 1998. Compartment-specific accumulation of recombinant immunoglobulins in plant cells: an essential tool for antibody production of physiological functions and pathogen activity. Plant Molecular Biology, 38: 101-109. [DOI:10.1007/978-94-011-5298-3_5]
6. Diretto, G., S. Al-Babili, R. Tavazza, V. Papacchioli, P. Beyer and G. Giuliano. 2007. Metabolic engineering of potato carotenoid content through tuber-specific overexpression of a bacterial mini-pathway. PLoS ONE, 2(4): e350. [DOI:10.1371/journal.pone.0000350]
7. Dominy, N.J., E.R. Vogel, J.D. Yeakel, P. Constantino and P.W. Lucas. 2008. Mechanical properties of plant underground storage organs and implications for dietary models of early hominins. Evolutionary Biology, 35: 159-175. [DOI:10.1007/s11692-008-9026-7]
8. Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1990. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12: 13-15.
9. Dragan, A.I., R. Carrillo, T.I. Gerasimova and P.L. Privalov. 2008. Assembling the human IFN-beta enhanceosome in solution. Journal. Journal of Molecular Biology, 384: 335-348. [DOI:10.1016/j.jmb.2008.09.015]
10. Duval, M., T.F. Hsieh, S.Y. Kim and T.L. Thomas. 2002. Molecular characterization of AtNAM: a member of the Arabidopsis NAC domain superfamily. Plant Molecular Biology, 50(2): 237-248. [DOI:10.1023/A:1016028530943]
11. Faria, J.A.Q.A., P.A.B. Reis, M.T.B. Reis, G.L. Rosado, G.L. Pinheiro, G.C. Mendes and E.P.B. Fontes. 2011. The NAC domain-containing protein, GmNAC6, is a downstream component of the ER stress and osmotic stress-induced NRP-mediated cell-death signaling pathway. BMC Plant Biology, 11(129): 1471-2229. [DOI:10.1186/1471-2229-11-129]
12. Farran, I., J.J. Sanchez-Serrano, J.F. Medina, J. Prieto and A.M. Mingo-Castel. 2002. Targeted expression of human serum albumin to potato tubers. Transgenic Res, 11(4): 337-346. [DOI:10.1023/A:1016356510770]
13. Fischer, R., E. Stoger, S. Schillberg, P. Christou and R.M. Twyman. 2004. Plant-based production of biopharmaceuticals. Curr Opin Plant Biol, 7(2): 152-8. [DOI:10.1016/j.pbi.2004.01.007]
14. Gerdes, C.A., M.G. Castro and P.R. Lowenstein. 2000. Strong promoters are the key to highlyefficient, noninflammatory and noncytotoxic adenoviral-mediated transgenedelivery into the brain in vivo. Mol Therapy, 2: 330-338. [DOI:10.1006/mthe.2000.0140]
15. Ha, J., K. Moon, M. Kim, S. Park, K. Hahn, J. Jeon and H. Kim. 2015. The laccase promoter of potato confers strong tuber-specific expression in transgenic plants. Plant Cell Tiss Organ Cult, 120: 57-68. [DOI:10.1007/s11240-014-0578-1]
16. Hannapel, D.J., P. Sharma, T. Lin and A.K. Banerjee. 2017. The Multiple Signals That Control Tuber Formation. Plant Physiol, 174(2): 845-856. [DOI:10.1104/pp.17.00272]
17. Hernandez-Garcia, C.M. and J.J. Finer. 2014. Identification and validation of promoters and cis-acting regulatory elements. Plant Science, 217-218:109-119. [DOI:10.1016/j.plantsci.2013.12.007]
18. Kim, T., Y. Goo, C. Lee, B. Lee, J. Bae and S. Lee. 2009. The sweet potato ADP-glucose pyrophosphorylase gene (ibAGP1) promoter confers high-level expression of the GUS reporter gene in the potato tuber. Comptes rendus biologies, 332(10): 876-85. [DOI:10.1016/j.crvi.2009.07.002]
19. Kolachevskaya, O.O., V.V. Alekseeva, L.I. Sergeeva, E.B. Rukavtsova, I.A. Getman, D. Vreugdenhil, Y.I. Buryanov and G.A. Romanov. 2015. Expression of auxin synthesis gene tms1 under control of tuber-specific promoter enhances potato tuberization in vitro. J. Integr Plant Biol, 57(9): 734-44. [DOI:10.1111/jipb.12314]
20. Lauterslager, T.G.M., D.E.A. Florack, T.J. van der Wal, J.W. Molthoff, J.P. Langeveld, D. Bosch, W.J. Boersma and L.A. Hilgers. 2001. Oral immunization of naive and primed animals with transgenic potato tubers expressing LT-B. Vaccine, 19(17-19): 2749-55. [DOI:10.1016/S0264-410X(00)00513-2]
21. Liu, L., X. Zhang, F. Chen, A. Adam Elzamzami Mahi, X. Wu, Q. Chen and Y.F. Fu. 2017. Analysis of promoter activity reveals that GmFTL2 expression differs from that of the known flowering locus T genes in soybean. The Crop Journal, 5(5): 438-448. [DOI:10.1016/j.cj.2017.03.004]
22. Ma, J.K., PM. Drake and P. Christou. 2003. The Production of Recombinant Pharmaceutical Proteins in Plants. Nature Reviews Genetics, 4:794-805. [DOI:10.1038/nrg1177]
23. Maeo, K., T. Tomiya, K. Hayashi, M. Akaike, A. Morikami, S. Ishiguro and K. Nakamura. 2001. Sugar-responsible elements in the promoter of a gene for beta-amylase of sweet potato. Plant Molecular Biology, 46:627-637. [DOI:10.1023/A:1010684908364]
24. Mandaokar, A. and J. Browse. 2009. MYB108 acts together with MYB24 to regulate jasmonate-mediated stamen maturation in Arabidopsis. Plant Physiology, 149:851-862. [DOI:10.1104/pp.108.132597]
25. Mehrotra, R., G. Gupta, R. Sethi, P. Bhalothia, N. Kumar and S. Mehrotra. 2011. Designer promoter: an artwork of cis engineering. Plant Mol Biol, 75:527e536. [DOI:10.1007/s11103-011-9755-3]
26. Mehrotra, R. and S. Mehrotra. 2010. Promoter activation by ACGT in response to salicylic and abscisic acids is differentially regulated by the spacing between two copies of the motif. J. Plant Physiol, 167:1214-1218. [DOI:10.1016/j.jplph.2010.04.005]
27. Molnar, A., A. Lovas, Z. Banfalvi, L. Lakatos, Z. Polgar and S. Horvath. 2001. Tissue-specific signal(s) activate the promoter of a metallocarboxypeptidase inhibitor gene family in potato tuber and berry. Plant Mol Biol, 46: 301-311. [DOI:10.1023/A:1010649503229]
28. Murén, E., B. Ek and L. Rask. 1995. Processing of the 2S storage protein pronapin in Brassica napus and in transformed tobacco. Eur. J. Biochem, 15: 227(1-2): 316-21. [DOI:10.1111/j.1432-1033.1995.tb20391.x]
29. Naumkina, E.M., Y.P. Bolyakina and G.A. Romanov. 2007. Organ-Specificity and Inducibility of Patatin Class I Promoter from Potato in Transgenic Arabidopsis Plants. Russ J Plant Physiol, 54(3): 350-359. [DOI:10.1134/S1021443707030090]
30. Norseen, J., A. Thomae, V. Sridharan, A. Aiyar and A. Schepers. 2008. RNA-dependent recruitment of the origin recognition complex. Journal EMBO, 27: 3024-3035. [DOI:10.1038/emboj.2008.221]
31. Ofoghi, H., F. Yavari and F. Nazarain. 2012. Tissue specific expression of human calcitonin gene in potato tubers by an organ specific promoter. Iranian Journal of Biotechnology, 10(2): 79-86.
32. Petolino, J.F. and J.P. Davies. 2013. Designed transcriptional regulators for trait development. Plant Science, 201/202:128-136. [DOI:10.1016/j.plantsci.2012.12.006]
33. Sawant, S.V., P.K. Singh, S.K. Gupta, R. Madanala and R. Tuli. 1999. Conserved nucleotide sequence in highly expressed genes in plants. J Genet, 78: 1e8. [DOI:10.1007/BF02924562]
34. Shulga, N.Y., E.B. Rukavtsova, M.A. Krymsky, V.N. Borisova, V.A. Melnikov, V.A. Bykov and Y.I. Buryanov. 2004. Expression and Characterization of Hepatitis B Surface Antigen in Transgenic Potato Plants. Biochem, (Moscow), 69(10): 1158-1164. [DOI:10.1023/B:BIRY.0000046891.46282.c8]
35. Stoger, E., J.K.C. Ma, R. Fischer and P. Christou. 2005. Sowing the seeds of success: pharmaceutical proteins from plants. Curr Opin Biotechnol, 16(2): 167-73. [DOI:10.1016/j.copbio.2005.01.005]
36. Sun, A., Y. Dai, X. Zhang, C. Li, K. Meng, H. Xu, X. Wei, G. Xiao, P.B. Ouwerkerk, M. Wang and Z. Zhu. 2011. A transgenic study on affecting potato tuber yield by expressing the rice sucrose transporter genes OsSUT5Z and OsSUT2M. J. Integr Plant Biol, 53(7): 586-595. [DOI:10.1111/j.1744-7909.2011.01063.x]
37. Thomae, A.W., D. Pich, J. Brocher, M.P. Spindler and C. Berens. 2008. Interaction between HMGA1a and the origin recognition complex creates site-specific replication origins. Proc Natl Acad Sci. USA, 105: 1692-1697. [DOI:10.1073/pnas.0707260105]
38. Tu, C.H., W.P. Liu, L.L. Huang, Y.Q. Mo and D.Z. Yang. 2009. Cloning and transcriptional activity of a novel ovarian-specific promoter from rat retrovirus-like elements. Arch Biochem Biophys, 485: 24-29. [DOI:10.1016/j.abb.2009.02.004]
39. Xu, L., R. Ye, Y. Zheng, Z. Wang, P. Zhou, Y. Lin and D. Li. 2010. Isolation of the endosperm-specific LPAAT gene promoter from coconut (Cocos nucifera L.) and its functional analysis in transgenic rice plants. Plant Cell Rep., 29: 1061-1068. [DOI:10.1007/s00299-010-0892-y]
40. Yoshida, K. and A. Shinmyo. 2000. Transgene expression systems in plant, a natural bioreactor. Journal Biosci Bioeng, 90(4):353-62. [DOI:10.1016/S1389-1723(01)80001-3]
41. Yu, Y., W. Xu, J. Wang, L. Wang, W. Yao, Y. Xu, J. Ding and Y. Wang. 2013. A core functional region of the RFP1 promoter from Chinese wild grapevine is activated by powdery mildew pathogen and heat stress. Planta, 237: 293-303. [DOI:10.1007/s00425-012-1769-9]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به پژوهشنامه اصلاح گیاهان زراعی می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2020 All Rights Reserved | Journal of Crop Breeding

Designed & Developed by : Yektaweb