همسانه سازي، شناسايي و بررسي خصوصيات بيوشيميايي و روند تكامل ژنتيكي يك ژن تيوردوكسين h از گياه انگور بيدانه سفيد

Cloning, Identification and Analysis of Biochemical Characteristics as well as the Phylogeneticism of a Thioredoxin H Gene from Grape (Vitis Vinifera L. Cv. Bidaneh Sefid)

تيوردوكسين ها (Trxs) پروتيين هايي كوچك و مقاوم در برابر حرارت هستند كه در حفظ تعادل شرايط اكسيداسيون- احيا (Redox) سلولي دخالت داشته و در تمام موجودات زنده از پروكاريوت ها تا يوكاريوت هاي عالي وجود دارند. در گياهان عالي، تيوردوكسين ها به شش گروه مختلف، شامل تيوردوكسين هاي كلروپلاستي f،m ،x و y، تيوردوكسين ميتوكندريايي o و تيوردوكسين هاي h تقسيم بندي مي شوند. تيوردوكسين هاي h با داشتن يك خانواده چند ژني كوچك در فرآيندهاي متعددي از جمله محافظت سلولي در برابر تنش اكسنده دخالت مي كنند. cDNA كدكننده ژن تيوردوكسين h (VvTrxh3) از بافت برگ گياه انگور بيدانه سفيد (Vitis vinifera L. Bidaneh Sefid)، با استفاده از تكنيك واكنش زنجيره اي پلي مراز نسخه برداري معكوس (RT-PCR) جداسازي و همسانه سازي شده و خصوصيات بيوشيميايي، ساختاري و روند تكامل ژنتيكي آن مورد بررسي قرار گرفت. بررسي توالي نوكليوتيدي نشان داد كه چارچوب باز خواندني ژن همسانه سازي شده VvTrxh3 به طول bp345 بوده و يك پروتيين با 114 اسيدآمينه را كد مي كند. همچنين بررسي توالي پروتييني اين ژن نشان داد كه جايگاه فعال آن به صورت WCGPC بوده و وزن مولكولي محاسبه شده و نقطه آيزوالكتريك پيش بيني شده آن به ترتيب برابر 79/12 كيلودالتون و 06/5 و داراي ساختار سه بعدي مختص پروتيين هاي تيوردوكسين، تحت عنوان Thioredoxin Fold مي باشد. بررسي هاي فيلوژنتيكي و همرديف سازي چندگانه نشان داد كه اين ژن، تيوردوكسين نوع h و متعلق به زيركلاس IA از زيرگروه I بوده و شباهت زيادي با تيوردوكسين هاي h گياهان ديگر دارد.

Thioredoxins (Trxs) are small heat-stable proteins that are involved in the cell redox regulation and are present in all organisms from prokaryotes to higher eukaryotes. In higher plants, Trxs can be classified into six different groups namely: the chloroplastic Trxs f, m, x, and y, the mitochondrial Trx o and the Trxs h. The Trxs h are represented by a small multigenic family that participate in such multiple processes as cellular protection against oxidative stress. A full-length cDNA coding for a thioredoxin h (VvTrxh3) gene was cloned from grape (Vitis vinifera L. cv. Bidaneh Sefid) leaf tissue through Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) technique, and then, biochemical, structural and phylogenetic characteristics were analyzed. Nucleotide sequence analysis revealed an open reading frame of cloned VvTrxh3 gene with a length of 345bp, encoding a protein of 114 amino acid residues. Protein sequence analysis revealed that this gene with thioredoxin fold, contains a typical catalytic site of WCGPC, the calculated molecular mass, and the predicted isoelectric point of the deduced polypeptide of 12.79 kDa and 5.06, respectively. Phylogenetic and multiple alignment studies revealed that this gene is a thioredoxin h belonging to the subclass IA from subgroup I, with a high degree of similarity with plant thioredoxins h.