جداسازی و تعیین توالی دو ژن CCD4a و CCD4bدر زعفران وحشی

Abstract

ترکیبات آپوکاروتنوئیدی عملکردهای ارتباطی متنوعی را در گیاهان موجب می‌شوند. آپوکاروتنوئیدها نتیجه برش آنزیمی کاروتنوئیدها هستند که توسط دی‌اکسیژنازهای کاروتنوئیدی (CCD) کاتالیز می‌شوند. خانواده CCD4 بزرگترین خانواده‌CCD ‌های گیاهی است. در این پژوهش DNA ژنومی از برگ‌های تازه زعفران وحشی Crocus haussknechtii BOISS استخراج و به عنوان الگو جهت تکثیر دو ژن CCD4a و CCD4b در واکنش PCR استفاده شد. محصولات PCR پس از تخلیص توالی‌یابی شدند. سپس توالی ژن‌ها با ژن زعفران زراعی موجود در بانک ژن مقایسه شد و درخت فیلوژنتیکی مربوط به توالی آنها ترسیم گشت. همچنین مقایسه اسیدهای آمینه پروتئین‌ها و ترسیم ساختار فضایی پروتئین این دو ژن انجام پذیرفت. نتایج نشان دادکه تعداد نوکلئوتید در ژن CCD4a برابر با 2402 و در ژن CCD4b 2373 کیلو باز است. دندروگرام مربوط به توالی ژن CCD4a نشان داد که گونه‌ها براساس شباهت در ترتیب اسیدهای نوکلئیک به 5گروه مجزا تقسیم شدند که بیشترین شباهت مربوط به ژنCCD4a زعفران زراعی ایرانی و به میزان 82/ 99 بود. همچنین نمودار دندروگرام برای ژن CCD4b به سه گروه تقسیم‌بندی شد که کمترین فاصله این ژن با ژن‌های گونه‌های زعفران بود. با مشخص شدن نواحی اگزونی، توالی پروتئینی ژن‌های CCD4a و CCD4b تعیین شد که تعداد اسیدهای آمینه آنها به ترتیب برابر با 577 و 567 بود. یافته‌هـای ایـن تحقیـق مـی‌توانـد اطلاعـات بـا ارزشـی در رابطـه بـا رفتـار و واکـنش آنـزیم‌‌های CCD4a و CCD4b در مسـیر سـنتز آپوکاروتنوئیدهای C.haussknechtii فراهم کند و همچنین می‌‌تواند در برنامه‌های انتقال ژن از زعفران وحشی به زعفران زراعی مفید باشد.