مطالعهی ویژگی های پروتئینی و ساختار اگزون-اینترونی اعضای خانواده ژنی WRKY در گیاه نخود با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی

نخود (Cicer arietinum) به عنوان یکی از حبوبات اصلی، در تامین پروتئین گیاهی و بهبود کیفیت خاک نقش مهمی دارد. مطالعه حاضر به بررسی و تحلیل اعضای خانواده ژنی WRKY در نخود پرداخته است تا نقش این ژن ها در پاسخ به تنش های محیطی و بهبود ویژگی های زراعی گیاه را کند. برای شناسایی اعضای خانواده WRKY در نخود، توالی های ژن های WRKY از پایگاه داده آرابیدوپس (Arabidopsis TAIR) استخراج شد و با استفاده از ابزار tBlastn در پایگاه داده NCBI جستجو گردید. برای شناسایی و تحلیل دمینهای حفاظتی WRKY، از نرم افزار SMART بهره بردیم که به شناسایی ساختارهای پروتئینی کمک می کند. ژن های شناسایی شده با پیشوند "Ca" نامگذاری شدند و بر اساس موقعیت کروموزومی شماره گذاری شدند. تحلیل ساختار اگزون-اینترون با استفاده از نرم افزار GSDS انجام شد که ساختار اگزون ها و اینترون ها را بررسی و فاز اینترونی را تعیین کرد. برای تعیین ویژگی های پروتئینی، از سرور ProtParam استفاده شد که اطلاعاتی درباره نقطه ایزوالکتریک یک، طول پروتئین و وزن مولکولی پروتئین ها ارائه می دهد. نتایج نشان داد که ژن های WRKY در نخود عمدتا در هسته و کلروپلاست ها قرار دارند و در کروموزوم های مختلف توزیع شده اند. طول پروتئین ها از ۱۵۹ تا ۱۰۰۹ آمینواسید و وزن مولکولی آنها از ۱۸۴۸.۴۶ تا ۱۱۶۲۲۱ دالتون متغیر است، که نشاندهنده تنوع باالی این پروتئین ها است. مقادیر pI نیز از ۴.۷۵ تا ۱۰.۵۴ متغیر است. در تحلیل ساختار اگزون-اینترون، ۴۷ ژن با تعداد مساوی از اگزون ها و اینترون ها شناسایی شد که به وجود یک الگوی ساختاری خاص در خانواده ژن های WRKY اشاره دارد. ژن هایی با ساختار پیچیده تر، دارای تعداد زیاد اگزون ها و اینترون ها هستند که می تواند به تنظیم دقیق تری از بیان ژن ها منجر شود. در مقابل، ژن هایی با ساختار ساده تر، تعداد کم اگزون ها و اینترون ها دارند و ممکن است به سرعت باالتر در فرآیندهای رونویسی و ترجمه منجر شوند. نتایج این مطالعه به درک بهتر از تنوع ژنتیکی و ساختاری خانواده ژنی WRKY در نخود کمک کرده و اطلاعات ارزشمندی را در زمینه توسعه استراتژی های جدید برای اصلاح نژاد و بهبود مقاومت نخود به شرایط محیطی مختلف ارائه می دهد. این تحلیل ها می تواند به بهبود ویژگی های زراعی نخود و افزایش پایداری آن در برابر تنش های محیطی کمک کند.

کلیدواژه ها:

نخود ، خانواده ژنی WRKY ، تنش های محیطی ، ساختار اگزون-اینترون