تجزيه گسترده ژنوم، تفسير و بررسي بيان ژن هاي VDAC در گل رز چيني

سابقه و هدف: گل رز چيني‌ با نام علمي Rosa chinensis جزو گياهان هميشه گلدار، ديپلوئيد و بومي چين است. ديپلوئيد بودن اين گونه گياهي انجام كارهاي به نژادي روي اين گياه را تسهيل نموده است. هدف اين پژوهش ارزيابي فيلوژني، آناليز راه‌انداز، پيش بيني ساختار پروتئين، پيش بيني پروتئين‌هاي برهمكنش دهنده و تجزيه و تحليل داده RNAseq در 7 ژن VDAC در گل رز چيني است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه ابتدا با استفاده از جستجويBLAST ، همولوگ‌هاي ژن VDAC از پايگاه داده مربوط به گل رز چيني دريافت شد و يك جفت آغازگر اختصاصي براي آن طراحي گرديد. قطعه تكثير شده از روي cDNA به كمك واكنش زنجيره‌اي پليمراز با استفاده از حامل همسانه‌سازي PENTER ، جداسازي و در باكتري E - Coli تكثير و سپس توالي‌ يابي شد. از همان پايگاه داده، 1500 جفت باز از راه‌انداز 7 ژن VDAC گل رز چيني براي آناليز جدا شد و شناسايي نواحي اتصال عوامل رونويسي با استفاده از سايت Plant CARE انجام شد. آناليز درخت فيلوژني به وسيله نرم افزار OMEGA7 انجام شد و داده‌هاي اوليه از NCBI‌ و Tair حاصل شدند. برهمكنش پروتئين‌ها به كمك پايگاه داده STRING انجام شد. پيش‌ بيني ساختار سوم پروتئين با استفاده از نرم افزار Pymol و آناليز RNA seq با استفاده از Mev انجام شد. يافته‌ها: نتايج جداسازي و توالي ‌يابي ناحيه كد كننده دو ژن VDAC1 و VDAC2 نشان از شباهت 100 درصدي ژن‌هاي جدا شده و تطابق آن با پايگاه داده گل رز چيني دارد. بررسي‌هاي صورت گرفته روي 7 ژن‌ VDAC در گل رز چيني با ديگر ژن‌هاي VDAC موجود در گونه‌هاي تك‌لپه و دولپه با وجود تاييد محافظت شده بودن اين ژن در گل رز چيني و ديگر گونه‌ها، نشان از تغييرات در توالي ژن دارد كه باعث خوشه‌بندي ژن‌هاي گل رز چيني حتي در تيره‌هاي ديگر شد. آناليز راه انداز 7 ژن VDAC نشان داد كه نواحي Ciselement متفاوتي مانند عناصر پاسخ دهنده به نور، هورمونها و تنش‌هاي غير‌زيستي بر روي راه انداز اين ژنها وجود دارد. حضور نواحي زياد مربوط به محل اتصال عوامل رونويسي MYB و MYC و همچنين نواحي پاسخ دهنده به هورمون‌هايي مانند اسيد جاسمونيك، اسيد آبسزيك‌، اكسين و جيبرلين و حتي سرما و خشكي تاكيد بر نقش اين ژن در تنش هاي غير زيستي دارد. اين موضوع به وسيله آناليز ترانسكريپتوم در شرايط تنش غير‌زيستي و حتي زيستي در رابطه با ژنهاي RcVDA2 و RcVDAC5 قابل تاييد است. نتيجه‌گيري : در مجموع آناليز داده‌هاي ترانسكريپتوم‌، آناليز راه انداز، پيش‌بيني ساختار 7 پروتئين RcVDAC و بررسي روابط فيلوژنتيك، شواهد آشكاري در رابطه با وجود اورتولوگ‌هاي مختلف RcVDAC در گل رز چيني با تفاوت در ساختار سه‌ بعدي پروتئين و تفاوت در ميزان بيان و نقش بيولوژيك در تنش‌هاي مختلف محيطي دارد.