تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشگاه ارومیه
چکیده: (123 مشاهده)
مقدمه و هدف: شیرتیغک وحشی (Sonchus arvensis L.) گیاهی دارویی از خانواده کاسنیان است. خواص دارویی ارزشمند این گیاه به دلیل وجود اسیدهای فنلی مهم و با ارزشی مانند اسید کلروژنیک است. کاهش خطر ابتلا به بیماریهای مختلف مانند بیماریهای قلبی، دیابت و سرطان به دنبال مصرف اسید کلروژنیک در مطالعات بالینی و تحقیقی به اثبات رسیده است. بنابراین تحقیقات بیشتری در زمینه پزشکی و داروسازی در این گیاه در آینده مد نظر محققین میباشد. همچنین اطلاعات کمی درباره ژنتیک متابولیسم ثانویه در گیاهان دارویی وجود دارد، به طوری که ژنهای بسیاری از مسیرهای بیوسنتز متابولیتهای ثانویه شناسایی نشده و اطلاعات کمی درباره تنظیم و عملکرد انواع آنها وجود دارد. بنابراین، شناسایی مسیرهای بیوسنتزی و اطلاع از نحوه تنظیم ژنهای دخیل این مسیرها و تجزیه فیلوژنی آنها اهمیت ویژهای دارد. از سویی بررسی روابط فیلوژنتیکی ژنها در گونههای مختلف گیاهی و تعیین روابط تکاملی بین آنها میتواند در درک بهتر سیر تحول گونهها کمک کند. همچنین اطلاع از توالی نوکلئوتیدی ژنها و فراوانی نوکلئوتیدهای مختلف جهت برآورد زمان واگرایی گونهها و احیا کردن روابط تکاملی میان گونههای مختلف ضروری است. هدف از تحقیق حاضر توالییابی بخشی از ناحیه کد کننده برخی ژنهای دخیل در مسیر بیوسنتزی اسید کلروژنیک مانند سینامات 4- هیدروکسیلاز (C4H)، P - کوماریول - استر 3'- هیدروکسیلاز (C3'H) و هیدروکسی سیناموئیل کوآ شیکمات/ کوینات هیدروکسی سیناموئیل ترانسفراز (HCT) و بررسی روابط تکاملی و فیلوژنی آنها در گیاه شیرتیغک وحشی میباشد.
مواد و روشها: از آنجایی که توالی ژنهای C4H، HCT و C3'H در گیاه S. arvensis شناسایی نشده بود، بنابراین، توالیهای آنها از طریق گیاهانی که به لحاظ تکاملی به S. arvensis نزدیک بودند، مانند سایر جنسهای خانواده کاسنی (کنگر فرنگی: Cynara cardunculus var. scolymus) و کاسنی (Cichorium. intybus) بازیابی شد. ابتدا توالی این ژنها در گیاهانی که از نظر فیلوژنتیکی به S. arvensis نزدیک بودند از GenBank جمع‌آوری و با استفاده از نرم‌افزار Clustal omega همردیفی انجام گرفت و مناطق حفاظت شده شناسایی شد. سپس آغازگرهای اختصاصی بر اساس نواحی حفاظت شده با استفاده از نرم افزارهای Fast PCR 4.0 و Gen Runner 3.05 طراحی شد. در مرحله بعد استخراج DNA از نمونههای برگی به روش CTAB انجام گرفت و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده و واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) تکثیر قطعات ژنهای مورد مطالعه در شیر تیغک وحشی انجام گرفت. الکتروفورز محصولات حاصل با استفاده از از ژل آگارز یک و نیم درصد با ولتاژ 80 به مدت یک الی دو ساعت انجام شد و پس از رنگ آمیزی با اتیدیوم بروماید، عکسبرداری با استفاده از دستگاه ژل داک (INFINITY، فرانسه) صورت گرفت. با توجه به اختصاصی بودن محصولات حاصل از تکثیر، محصولات PCR مستقیما برای توالی یابی بخشی از نواحی کد کنندهی ژنهای C4H، C3'H و HCT به شرکت میکروسینس سوییس ارسال شدند. برای اطمینان، تمام محصولاتPCR در هر دو جهت رو به جلو و معکوس توالی یابی شد و برای تأیید صحت قطعات توالییابی شده، همردیفی (BLAST) قطعات توالییابی شده در برابر پایگاه‌های داده DNA،RNA و پروتئین انجام شد. سپس روابط فیلوژنی و همچنین فراوانی جهشهای نوکلئوتیدی در این ژنها مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی روابط فیلوژنی (روش حداکثر درستنمایی) و تجزیه و تحلیل توالیهای نوکلئوتیدی (شامل فراوانی، جایگزینی) از نرم افزارMEGA5 و BLAST استفاده شد. همچنین برای بررسی همردیفی توالیهای نوکلئوتیدی و پروتئینی از نرم افزار Clustal omega استفاده شد. تجزیه و تحلیل امینواسیدها (درصد و وزن آمینواسیدها و پروتئینهای استنباطی) با نرم افزارهای Bio Edit و MEGA5 و تست Neutrality با نرم افزار MEGA5 انجام گرفت.
یافتهها: برای اولین بار در این تحقیق، بخشی از توالی ناحیه کد کننده ژنهای C4H، C3'H و HCT در شیرتیغک وحشی شناسایی و در بانک ژن (GenBank) به ترتیب با شماره دسترسی ON014597.1، ON014595.1 و ON014596.1 ثبت شدند. نتایج مربوط به تجزیه و تحلیل توالیهای نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین فراوانی نوکلئوتیدی برای ژنهای C4H، C3'H و HCT به ترتیب مربوط به آدنین (1/28) ، گوانین (4/28) و تیمین (1/28) و کمترین فراوانی نوکلئوتیدی به ترتیب متعلق به بازهای تیمین (2/13)، تیمین (1/20) و سیتوزین (7/19) بود. نتایج تست Neutrality انتخاب جهتدار بر روی این ژنها را در طول تکامل نشان داد. جهش جایگزینی انتقالی بیشتر از جهش جایگزینی تقاطعی بود و آنالیز فیلوژنتیکی بر اساس توالیهای ژنیC4H، HCT وC3'H رابطه فیلوژنتیکی نزدیکی بین S. arvensis و کاهو (Lactuca. sativa) را نشان داد. نتایج حاصل از بلاست توالیها در سطح نوکلئوتیدی و پروتئینی، شباهت بالای توالی ژنهای مورد مطالعه در شیر تیغک وحشی به توالیهای ژنهای متناظر در گیاه L. sattiva را نشان داد.
نتیجه گیری کلی: نتایج این پژوهش، روند انتخاب طبیعی در طی تکامل برای ژنهای C4H، C3'H و HCT در گیاه شیر تیغک وحشی را مثبت ارزیابی کرد که نشان دهنده اثرات رانش ژنتیکی و یا اثرات متعادل کننده تکامل جمعیت در طول تاریخ میباشد. نتایج BLAST قطعات ژنی توالی‌یابی‌شدهی مربوط به ژنهای C4H،HCT و C3'Hدر S. arvensis در سطح نوکلئوتیدی و پروتئینی بیشترین درصد شباهت (کمترین فاصله ژنتیکی) را با گیاهانی مانند L. sativa و C. intybusنشان داد که تاییدی بر صحت نتایج توالییابی میباشد. همچنین آنالیز فیلوژنتیکی نیز بر اساس توالییابی ژنهای C4H، C3'H و HCT رابطه فیلوژنتیکی نزدیکی بین S. arvensis و L. sativa نشان داد.
واژه‌های کلیدی: کلروژنیک اسید، ژن سینامات 4- هیدروکسیلاز اسید، تجزیه فیلوژنی، جهشهای نوکلئوتیدی، شیرتیغک وحشی
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
