آناليز اين‌سيليكو اعضاي خانواده ژني CBL در گياه هالوفيت آلوروپوس ليتوراليس و گياه مدل آرابيدوپسيس تاليانا

In silico analysis of CBL gene family in the halophyte plant Aeluropus littoralis and the model plant Arabidopsis thaliana

پروتئين‌هاي شبه‌كالسينئورين B (CBLs) به‌عنوان يك مولكول پيام‌رسان ثانويه زيرخانواده گروه حس‌گرهاي كلسيم بوده، و در تنظيم فرآيندهاي فيزيولوژيكي و رشد و نمو گياهان نقش مهمي دارند. در اين مطالعه به منظور بررسي اين‌سيليكو و مقايسه خصوصيات پروتئين‌هاي دخيل در پيام رساني كلسيم در گياهان شورپسند و شيرين‌پسند، اعضاي زيرخانواده ژني CBL در دو گياه آلوروپوس ليتوراليس و آرابيدوپسيس تاليانا مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس همولوژي توالي و روابط اورتولوژي با ژن‌هاي آرابيدوپسيس، شش ژن شناسايي شده در ژنوم آلوروپوس در قالب سه گروه پروتئيني AlCBL4، AlCBL2 وAlCBL10 دسته‌بندي شدند. بررسي خانواده ژني AlCBL بر مبناي همرديفي چندگانه در گياه آلوروپوس ليتوراليس مويد حضور چهار دمين EF-hand در تمام اين ژن‌ها بوده كه ساختاري را براي اتصال يون كلسيم فراهم مي‌نمايد. شباهت بالاي خصوصيات فيزيكوشيميايي اكثر پروتئين‌هاي آلوروپوس به آرابيدوپسيس و داشتن رابطه قوي اورتولوژي با يكديگر ممكن است دلالت بر محفوظ ماندن كاركرد و عملكرد اين ژن‌ها در فرايند تكاملي بوده باشد. تجزيه و تحليل الگوهاي بياني AtCBLs در اندام‌هاي مختلف و تحت تنش‌هاي غير زنده مختلف نشان داد به دليل انشقاق عملكردي و ساختاري، اين ژن‌ها از الگوي بيان منحصربفردي برخوردارند. الگوي بياني متفاوت در داده‌هاي ترانسكريپتوم AlCBLs نيز دليلي بر الگوي عملكردي متفاوت اين ژن‌هاست. نتايج بدست آمده در اين تحقيق مي‌تواند اطلاعات ارزشمندي در مورد نقش اين خانواده ژني و سازوكار‌هاي عملكردي آنها در تحمل به تنش‌هاي غير زيستي براي مطالعات آتي مهيا سازد.

Calcineurin B-like proteins (CBLs), which act as a secondary messenger molecule in the subfamily of the calcium sensor gene family, play a key role in regulating physiological processes, plant growth and development. In order to identification and comparison of proteins involving in calcium signaling in two model of halophyte and glycophyte plants, in silico analysis of the CBL gene family were done in Aeluropus littoralis and Arabidopsis thaliana. Based on sequence homology and orthological relationships with Arabidopsis genes, 6 genes identified in Aeluropus were classified into three protein groups: AlCBL4, AlCBL2 and AlCBL10. Multiple sequence allignment of the CBL gene family in Aeluropus littoralis confirmed the presence of four EF-hand domains in all genes, which provide a structure for calcium ion binding. The high similarity of the physicochemical properties of most Aeluropus proteins to Arabidopsis as well as the strong orthological relationship with each other may indicate the preservation of the function of these genes in the evolutionary process. Analysis of AtCBLs expression patterns in different organs/ abiotic stresses showed that these genes have unique expression profiles due to functional and structural convergent. Different expression profiles of AlCBLs in Aeluropus transcriptome would be an evidence for the functional divergent of these genes. The results obtained from this study can provide valuable information about the properties of this gene family and their functional roles in tolerating to abiotic stresses for future studies.