شناسایی، توصیف و بیان گسترده ژنوم ATPase فلزات سنگین (HMA۳) در گیاهان

(HMA)یکی از پروتئینهای دسته ی ATPase هاست که در انتقال فلزات در گیاهان نقش دارد. این تحقیق به بررسی برخی از پروتئین های همولوگ HMA۳ و عملکرد مولکولی آنها در گونه های مختلف گیاهی میپردازد. (AT۴G۳۰۱۲۰) AtHMA۳ در جنس آرابیدوپسیس (Arabidopsis) به عنوان مرجع، با ۱۱ همولوگ دیگر مقایسه شد که نتایج آن بدین شرح است: ۱۰۰-۹۷ درصد مشابهت ژنتیکی، ۵۳۵-۵۴۲ باقیمانده، بین ۵۶۹۸۳ تا ۵۸۶۴۲ دالتون وزن مولکولی، pH ایزوالکتریک بین ۵/۷۵ تا ۸/۱۶، شاخص ناپایداری ۲۹/۱۰ تا ۳۳/۸۹ و متوسط آبگریزی ۰/۲۲۲ تا .۰/۳۸۰ تجزیه و تحلیلهای توپولوژیکی نشان داد که در میان همولوگهای HMA۳ چهار ناحیه میان غشایی و همچنین ۲۲-۲۸ مارپیچ آلفا، ۲۸-۲۲ رشته گسترده و حدود ۵۰ در کویلها مشابهت دارند. در گونه هایArabidopsis lyrate subsp. Lyrate و Eutrema salsugineum پروتئین HMA۳ در کروموزوم شماره ۲ قرار گرفته در حالی که در سایر گونه ها در کرومزوم ۴ قرار گرفته است. تمامی همولوگهای HMA۳ درفضای غشایی مستقر هستند و در عملکردهای زیستی و مولکولی نقش دارند. بعلاوه هر کدام از همولوگ های HMA۳ دارای ۹-۸ اگزون هستند که محل قرارگیری پروموترها در آنها بسیار متفاوت است. سه موتیف از پنج عدد موتیف های E۱-E۲_ATPase نقش پمپاژ پروتون را در غشا بر عهده دارند. خوشه پروتئینی HMA۳ در Arabidopsis thaliana مشابهت فیلوژنتیکی نزدیکی با Camelina sativa و Capsella rubella نشان میدهد. همچنین AtHMA۳ ارتباط نزدیکی با MTPA۲ ,ZAT ,NRAMP۳, IRT۲ و NRAMP۲ در شبکه محلی AtHMA۳ مرتبط با انتقال فلزات دارد. علاوه بر این AtHMA۳ معمولا در فرآیند پیری گیاه، جوانه زنی بذر، نهال، گل و بوته، پیچکها و گیاهان گلدار بیان میشود. همچنین AtHMA۳ بازخورد بالایی ( (>۶ در شرایط کمبود آهن نشان میدهد. این دستاوردها میتوانند زمینه ی مناسبی برای سایر مطالعات در زمینه بررسی مکانیسم جذب عناصر غذایی به خصوص نقش HMA۳ در تعادل فلزات فراهم کند.

کلیدواژه ها:

خانواده ATPase ، فیلوژنی ، موتیف حفاظت شده ، تعاملات ژنی ، توالی همولوژی