آنالیز توالی های کد شونده ژن های GAI و PIP۲ گردو و مقایسه آن با سایر گیاهان در شرایط in silico

صفت پاکوتاهی از جمله صفات مهم در اصلاح گیاهان زراعی و باغی محسوب می شود. استفاده از پایههای پاکوتاه در درختان میوه، افزایش عملکرد در واحد سطح و تسهیل در عملیات زراعی و داشت را به دنبال دارد. ژنهای متعددی در بروز این صفت دخیل هستند. جهش در دو ژن GAI و PIP۲ با دو مکانیسم مختلف در بروز صفت پاکوتاهی در برخی گونه های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه، آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن های GAI و PIP۲ از نظر تعداد اسید آمینه، ساختار دوم و سوم و محل تغیرات پس از ترجمه، تعداد اگزون و اینترون، هدف گیری۴ و عملکرد آنها بررسی شد. در بررسی فیلوژنتیکی بین ۱۷ گونه مختلف، گونه گردو بر اساس توالی ژنومی و پروتئینی هر دو ژن GAI و PIP۲ از نظر تکاملی همانطور که انتظار می رفت، در گروه گیاهان دو لپه و چوبی قرار گرفت. با انجام همردیفی های چندگانه۵ و بررسی نواحی حفاظت شده این ژن ها درگیاهان، مشخص گردید که بین این ژن ها به رغم تفاوت در طول cDNA شباهت زیادی خصوصا در نواحی حفاظت شده، ساختار دو بعدی و سه بعدی وجود دارد. با استفاده از نرم افزار PSIPRED، در ساختار دو بعدی پروتئین، هلیکس ها و صفحات بتا برای هر دو ژن مشخص شد. در مقایسه ساختار سه بعدی پروتئین PIP۲ گردو، مشابه ترین پروتئین، زنجیره A پروتئین PIP۲ اسفناج (Spinacia oleracea) به دست آمد. همچنین با مقایسه ساختار سه بعدی پروتئین GAI گردو در بانک PDB مشابه ترین ساختار مربوط به زیرواحد بتای پروتئین GAI آرابیدوپسیس۶ بدست آمد، که ۴۸ درصد درناحیه دومین DELLA شباهت داشت. با آنالیز هدف گیری و تعیین تعداد اگزون و اینترون مشخص شد که ژن GAI دارای یک اگزون و بدون اینترون و دارای هدف گیری هسته ای و ژن PIP۲ دارای ۴ اگزون و ۳ انترون بود که هدف گیری آن در غشا سیتوپلاسمی سلول قرار دارد. همچنین نتایج، تجزیه Tcoffee نشان داد که ژن PIP۲ نسبت به GAI در طول تکامل در بین گونه های گیاهی بسیار حفاظت شده تر است.

کلیدواژه ها:

پاکوتاهی ، تجزیه فیلوژنتیکی ، ژن GAI ، ژن PIP۲ ، همردیفی