آناليز بيوانفورماتيك ژنوم كلروپلاست پنبه ديپلوئيد (Gossypium herbaceum) و مقايسه آن با دو گونه آلوتتراپلوئيد

Comparative bioinformatics analyses of the chloroplast genome of a diploid Cotton (G. herbaceum) with two allotetraploid species

هشت ژنوم ديپلوئيد شامل ژنوم هاي A، B، C، D، E، F، G و K در جنس گوسيپيوم Gossypium شناسايي شده اند. ژنوم A فقط به دو گونه herbaceum و arboreum پنبه هاي دنياي قديم محدود شده است و اين ژنوم از G. herbaceumبه گونه هاي ديگر انتقال پيدا كرده است. به منظور توالي يابي ژنوم كلروپلاست G. herbaceum (A1) و مقايسه آن با دو گونه G. hirsutum (AD1) و G. barbadense (AD2) توالي هاي ژنوم سه گونه از سايت مركز ملي اطلاعات بيوتكنولوژي برداشت شده است. موقعيت هر كدام از ژن ها، تعداد نوكلئوتيد ها، نواحي بين ژني و اينترون ها مشخص گرديد. ژنوم كلروپلاست G. herbaceum داراي 160140 جفت باز بوده و ساختمان چهاربعدي حفاظت شده دارد. نواحي تك نسخه اي ژنوم كلروپلاست، توسط دو ناحيه تكرار معكوس از هم جدا شده كه ناحيه تك نسخه اي بزرگ داراي 88709 جفت باز، ناحيه تك نسخه اي كوچك 20221 جفت باز بوده و هر ناحيه تكرار معكوس 25605 جفت باز دارد. ژنوم پلاستيدي 114 ژن تك نسخه اي و 19 ژن دو نسخه اي دارد كه ژن هاي تك نسخه اي شامل 79 ژن رمزكننده پروتئين، 4 ژن rRNA ريبوزومي و 31 ژن tRNA است. نتايج نشان داد ميان ژن هاي پلاستيدي فقط 18 ژن داراي 2-1 اينترون هستند كه در مقايسه با ژنوم كلروپلاست دو گونه آلوتتراپلوئيدي ژن ycf15 تنها ژن دو نسخه اي موجود در G. herbaceum بود. در G. herbaceum و G. barbadense ژن rpl22 وجود داشت ولي ژن ycf15 در G. barbadense، ژن هاي rpl22 و ycf15 در G. hirsutum از دست رفته اند. با وجود ميزان بالاي حفاظت SSRها در ژنوم كلروپلاست اين SSRها به دليل بازده بالا در مقابل SSR ژنومي براي آناليز تنوع ژنتيكي مفيد هستند.

Diploid genome contains 8 genomes designated as A, B, C, D, E, F, G and K which have been identified in the genus Gossypium. The genome of A is limited only in two species as G. herbaceum and G.arboreum, and it is transferred from G. herbaceum to other species. The chloroplast genome (CP) of G. herbaceum has 160,140 bp lengths with protected quadripartite structure. Single copy regions of chloroplast genome are separated by two inverted repeat regions with a large copy region with 88,709 bp also the single copy region and each small inverted repeat regions have 20,221 and 25,605bp. The plastidic' s genome has 113 single copy genes and 19 duplicated copy genes. Single copy genes are encoding of 79 genes for protein production, four ribosomal RNA genes and 31 transfer RNA genes. Result showed that among all plastid genes only 18 genes appeared to have 1-2 intron/s and when compared with chloroplast genome of two allotetraploid species. Ycf15 gene as the only duplicated gene, rpl22 was in G. herbaceum and in the two species has studied G. herbaceum, G. barbadense. But ycf15 gene in G. barbadense and both ycf15 and rpl22 genes were lost in G. barbadense and G. hirsutum. Though the high level of SSR protection in the chloroplast genome. SSRs are useful for genetic variation analysis since they have high efficiency against genomic SSRs