بررسي بيوانفورماتيكي ژن كد كننده ي پپتيد شبه آنتي تومور- ضددرد از عقرب زرد ايراني (Mesobuthus eupeus)

Bioinformatics analysis of analgesic-antitumor like peptide from Iranian scorpion Mesobuthus eupeus

زمينه و هدف: در سال هاي اخير مطالعات متعددي بر روي سموم حيوانات و حشرات براي يافتن مولكول هايي با خواص دارويي انجام شده است. سموم عقرب داراي مولكول هاي كوچكي با خواص زيستي و دارويي مختلف مي باشند. يكي از اين توكسين ها پپتيد آنتي تومور- ضددرد (AGAP) است كه در درمان سرطان و تسكين درد موثر مي باشد. در اين مطالعه تحقيقي به تعيين توالي و بررسي هاي بيوانفورماتيكي ژن كدكننده ي پپتيد شبه AGAP از عقرب زرد ايراني پرداخته شد. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي، نمونه هاي عقرب زرد ايراني Mesobuthus eupeus جمع آوري و پس از استخراج DNA با پرايمرهاي اختصاصي نواحي حفاظت شده، تكثير ژن كدكننده ي پپتيد سمي مشابه AGAP انجام شد و(MeI AGAP) Mesobuthus eupeus Iranian AGAP نام گرفت. سپس توالي ژن شبه AGAP جهت بررسي هاي قرابتي با كمك نرم افزار CLC main workbench 5 با توالي هاي سموم مشابه از گونه هاي ديگر عقرب مقايسه شد؛ همچنين توالي اينترون، عناصر تنظيمي، جايگاه هاي پيرايش و موقعيت آدنين نقطه ي شاخه ساز اين توكسين با توالي هاي مشابه مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: توالي ژني MeI AGAP درحدود 507 نوكلئوتيد دارد. توالي ژني اين توكسين كوتاه تر از توالي ژني توكسين BmK AGAP به دست آمده از عقرب Buthus martensii مي باشد كه علت آن حذف بزرگي در توالي اينتروني آن است. توالي كدكننده ي پپتيد بالغ در اين توكسين تشابه 93 % با توكسين BmK AGAP دارد. مطالعه ي توالي ژني توكسين MeI AGAP از عقرب ايراني مزوبوتوس اوپئوس تاكنون انجام نشده و گزارش توالي آن براي نخستين بار، در اين مطالعه صورت گرفت. نتيجه گيري: بررسي همولوژي اين توكسين با توكسين هاي ديگر از عقرب هاي مختلف، تفاوت هاي متعددي نشان داد كه مي تواند خاص گونه ي ايراني باشد؛ همچنين تشابه زياد با توكسين BmK AGAP، MeI AGAP را به­عنوان دارويي براي درمان سرطان و تسكين درد مطرح مي كند.

Background and aims: In recent years, several studies have been conducted on animal and insect poisons with the aim of finding molecules with medicinal properties. Scorpion toxins have small molecules with different biological and pharmacological properties. One of these toxins is the analgesic- antitumor peptide (AGAP) that is effective in the treatment of cancer and pain. In this study, gene sequencing and bioinformatics analysis was performed to evaluate analgesic-antitumor like peptide from Iranian yellow scorpion Mesobuthus eupeus. Methods: In this experimental study, Iranian scorpion Mesobuthus eupeus samples were isolated and the total DNA was extracted. AGAP-like gene was amplified with specific primers for conserved sequences and named MeIAGAP Mesobuthus eupeus Iranian AGAP. Then MeIAGAP sequences were compared with other similar gene from other species of scorpion by CLC main workbench 5 software. Furthermore, the introns sequence, regulatory elements, and the adenine branches point of this toxin examined with the same sequences. Results: The sequence of MeI AGAP was 507 nucleotides long. The sequence of MeIAGAP gene is shorter than BmK AGAP gene sequences isolated from Buthus martensii, because MeI AGAP has a large deletion in intron sequences. Mature peptide sequences were similar about 93%. MeI AGAP gene sequences from Iranian yellow scorpion Mesobuthus eupeus was reported for the first time in this study. Conclusion: Homology analysis showed multiple differences in sequences that can be specific for Iranian subspecies of this scorpion. Furthermore, MeIAGAP relief acts as drug for cancer and pain treatment due to its high similarity with analgesic-antitumor drug.