همسانه‌سازي و بررسي فيلوژنتيكي توالي‌هاي دو ژن ‌ متعلق به زير خانواده كريپتوكروم DASH جلبك Volvox carteri

Cloning and phylogenetic study of two genes belonging to DASH Cryptochrome subfamily in Volvox carteri

در اكثر موجودات، گيرنده هاي نوري پيام رساني به منظور درك و تفسير علائم محيطي به‌وجود آمده‌اند. اين مولكول‌ها قادرند، نور را توسط كروموفورهاي خود جذب كرده، مسيرهاي پيام رساني خاصي را در سلو‌ل‌ها به راه انداخته و سبب بروز پاسخ مناسب در سلول شوند. شاخه جديدي از علم به‌ نام اپتوژنتيك تلاش مي‌كند تا از گيرنده هاي نوري به عنوان ابزارهاي مولكولي جهت كنترل دقيق وقايع سلولي استفاده كند. يكي از راه‌هاي توسعه اپتوژنتيك، شناسايي ابزارهاي مولكولي جديد داراي خصوصيات ويژه مي باشد. بدين منظور تعيين خصوصيات ژن‌هاي پيش گويي شده‌اي كه اورتولوگ گيرنده هاي نوري شناسايي شده مي باشند، بسيار مفيد خواهد بود. در پروژه تعيين توالي ژنوم Volvox carteri دو ژن پيش‌گويي‌شده متعلق به خانواده‌ي Cryptochrome/Photolyase شناسايي شد. هدف از اين مطالعه، جداسازي توالي‌هاي كدكننده‌ي اين دو ژن، همسانه‌سازي دو ژن مذكور در داخل وكتور بياني و تعيين موقعيت قالب خواندن باز آن‌ها در خانواده كريپتوكروم/فتولياز مي‌باشد. بدين منظور، جلبك V.carteri تحت شرايط بهينه رشد داده شد. سپس با استفاده از تكنيك RT-PCR توالي‌هاي كدكننده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ي اين دو ژن تكثير شد. با استفاده از تكنيك مهندسي ‌ژنتيك قطعات تكثير شده وارد وكتور بياني pGEX2TK گرديد. به منظور همسانه‌سازي وكتور نوتركيب، پلاسميدها وارد باكتري Escherichia coli گرديدند و سپس تعيين توالي شدند. نتيجه پژوهش نشان داد كه توالي‌هاي ثبت‌شده در پايگاه داده‌اي NCBI به عنوان توالي mRNA براي دو ژن كريپتوكروم DASH، با توالي آن‌ها در ولوكس تفاوت هايي را نشان مي دهد.

In the most organisms, signaling photoreceptors have been made to percept and interpret of environmental signals. They can absorb light through their chromophores, trigger different signaling pathways and result in appropriate responses in the cells. Optogenetics, a new field of science, try to use the photoreceptors as molecular instruments in order to exact control of the cellular events. Determination of the new molecular instruments with special characteristics is one of the ways to develop the optogenetics. For this goal, investigation on the predicted genes ortologous with determined photoreceptors is very useful. Two Cryptochrome/ Photolyase family genes were predicted based on the results of Volvox carteri (the model algae) genome sequencing. The goals of this investigation are as follow: the exact determination and isolation of coding sequences related with these two predicted genes, insertion into the expression vector (pGEX2TK) and determination of the subclude of their open reading frames in the Cryptochrome/Photolyase family. Volvox carteri has been grown up in optimum condition. Then this two coding sequences were amplified by using RT-PCR technique. These coding sequences were inserted in the pGEX2TK by genetic engineering techniques. Produced recombinant vectors were transferred to the Escherichia coli strain Top10 and sequenced after plasmid extraction. In current study, it was found that documented mRNA sequences for these two genes in NCBI are different with our mRNA sequences.