مطالعه فيلوژنتيكي و فيزيكوشيميايي ژن SOS1 در گونه هاي مختلف گياهي

Phylogenetic and Functional Study of SOS1 Gene to Different Plant Species

سابقه و هدف: سيستم هاي SOS مهم ترين نقش را در تحمل شوري گياه دارد. اين سيستم در آرابيدوپسيس تاليانا به عنوان يك سيستم پيام رساني سلول در مسيرهاي تحمل به تنش شوري عمل مي كند. مواد و روش ها: در اين تحقيق با بررسي توالي ژن sos1 در آرابيدوبسيس از پايگاه Tair، EBI، NCBI، plantcare وEXPASY و هم چنين جهت بررسي روابط اين ژن در سيزده گونه گياهي مختلف، ميزان همولوژي آن ها از لحاظ ميزان تشابه با نرم افزارهاي MEGA5، Bioedit و UPGMA تعيين گرديد. يافته ها: بر مبناي نتايج تجزيه كلاستر، توالي پروتييني اين ژن در سه گروه قرار گرفت. نتايج ماتريس تكاملي نشان داد بيشترين فاصله بين آرابيدوپسيس و آجيلوپس توچي و كم ترين فاصله بين گندم نان و آجيلوپس توچي وجود داشت. نتايج هم رديف نمودن توالي پروتييني نشان داد كه توالي ژن sos1 در اين گياهان، در 15 اسيد آمينه كاملاً مشابه است. بحث: وجود ناحيه ABRE كه در پاسخ به اسيد آبسزيك فعال مي شود و هم چنين جعبه CAAT كه يك ناحيه جهت افزايش بيان ژن مي باشد در همه نواحي پروموتوري گياهان مورد مطالعه، حاكي از پتانسيل گياهان حاوي ژن (SOS1) جهت مقابله با تنش هاي غير زيستي مي باشد. نتيجه گيري: تشابه 15 اسيد آمينه در توالي پروتييني در اين گياهان بيانگر ناحيه حفاظت شده در طي فرايند تكامل است و مي تواند داراي نقش ساختاري مهمي در عملكرد پروتيين داشته باشد و توالي نوكليوتيدي آن جهت طراحي پرايمر نيز پيشنهاد گردد.

Aim and Background: Soil salinity is one of the major abiotic stresses reducing yield crop. SOS (Salt overly sensitive) system in Arabidopsis thaliana act as cellular signaling system in salinity tolerance pathways. SOS1 has an important role in salinity tolerance. Materials and Methods: In this study, SOS1 gene sequence identified in various plants has been recorded in the databases such as Tair, EBI, NCBI, plant care and EXPASY. We use an in silico analysis in order to determine phylogenetic study and the homology of 13 plant species by bioedit, UPGMA and MEGA5 software. Results: The cluster analysis showed that sos1 protein sequences of these plants classified in three groups. The results of the evolutionary matrix showed that the most distance was between Aegilops tauschii and Arabidobsis thaliana (0.542) and the least distance was between Triticum aestivum and Aegilops tauschii (0.004). Promoter Sequence analysis of SOS1 gene showed that, the ABRE and CAAT boxes were found in all areas of plant promoter. Also, aligning protein sequences showed complete similarity in 15 Amino acids. Conclusion: Due to the presence of ABRE box activated in response to Abscisic acid and CAAT box and increases gene expression in all areas of plant promoter, suggests the potentiality of plants to cope with abiotic stresses. Complete similarity in 15 Amino acids shows conserved region during the evolution process and can have an important structural role in the proteinʹs function and nucleotide sequences of those suggested to design primers.