شناسایی اعضای خانواده ژنی WOX و بررسی روابط فیلوژنتیکی بین آنها در گیاه کنجد (Sesamum indicum)

شناسایی اعضای خانواده ژنی WOX (WUSCHEL-Related Homeobox) و تحلیل روابط فیلوژنتیکی آنها در گیاه کنجد (Sesamum indicum) به دلیل نقش حیاتی این ژنها در فرآیندهای رشد و توسعه گیاهان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. WOX ها گروهی از فاکتورهای ترانسکریپشنی هستند که در تنظیم فرآیندهایی چون توسعه جنین، ریشه و سایر بخش های گیاه نقش دارند. این تحقیق با هدف شناسایی و تحلیل اعضای خانواده WOX در گیاه کنجد انجام شد. در این مطالعه، ابتدا از پایگاه داده های NCBI و نرم افزارهای بیوانفورماتیکی مانند SMART و WOLF برای شناسایی و تحلیل توالیهای WOX استفاده شد. شناسایی اعضای WOX در کنجد و تحلیل ویژگیهای بیوشیمیایی آن ها نشان داد که این ژنها در کروموزوم های مختلف توزیع شده و دارای ویژگی های متنوعی از جمله طول، وزن مولکولی، pI و GRAVY هستند. طول این ژنها از ۲۳۱ تا ۳۹۱ آمینواسید و وزن مولکولی آنها از ۲۰۱۱۳.۵۴ تا ۴۲۷۱۸.۸۲ دالتن متغیر است. این تنوع ویژگیها به تاثیرات متفاوتی بر عملکرد بیولوژیکی و واکنش به استرس های محیطی اشاره دارد. تحلیل های فیلوژنتیکی با استفاده از درخت های تکاملی نشان داد که ژن های WOX در چهار کالستر اصلی گروه بندی شده اند. در کالستر قرمز، ژن های AtWOX۱ و SiWOX۱ دارای شباهت های نزدیک و روابط تکاملی قوی هستند. کالستر بنفش شامل ژن های AtWOX۱۱ و SiWOX۱۱ است که نشاندهنده روابط تکاملی نزدیک و عملکردهای مشابه در مسیرهای توسعه ای است. همچنین، ژن های SiWOX۱۲ و SiWOX۱۳ در کالستر فیروزه ای و SiWOX۵ و SiWOX۶ در کالستر سبز به ترتیب گروه بندی شده اند که نشاندهنده شباهت های ژنتیکی و عملکردی بین آن ها است. نتایج این تحقیق تاکید می کند که ژن های WOX در گیاه کنجد به دلیل تنوع بالای ویژگی های بیوشیمیایی و توزیع کروموزومی خود نقش های کلیدی در تنظیم فرآیندهای رشد و پاسخ به استرس های محیطی ایفا می کنند. ژن های SiWOX۱، SiWOX۱۱ و SiWOX۱۲ به ویژه به دلیل نقش های مهم در پاسخ به استرس های محیطی از اهمیت بالایی برخوردارند. پیشنهاد می شود که تحقیقات آینده بر بررسی دقیق تر بیان ژن و تاثیرات تغییرات محیطی بر عملکرد این ژن ها متمرکز شود تا به درک بهتری از مکانیزم های تنظیمی و بیولوژیکی در گیاه کنجد دست یابیم.

کلیدواژه ها:

کنجد ، فیلوژنتیکی ، فیزیکوشیمیایی ، نرم افزار بیوانفورماتیکی ، wox