بررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی آسکوربات پراکسیداز (‏APX‏) در گستره ژنوم ‏‏‏Camellia sinensis‏

Abstract

چای بومی شرق آسیا، شبه قاره هند و آسیای جنوب شرقی است که برگ‌های آن پس از فراوری به عنوان یکی از محبوب‌ترین نوشیدنی‌های جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنش‌های محیطی از مهم ترین عوامل اثر گذار بر کمیت و کیفیت محصولات زراعی و باغی از جمله چای می‌باشند. یکی از بارزترین اثرات تنش‌های محیطی در گیاهان، افزایش تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) است که می‌تواند اثر مخربی بر فعالیت‌های سلولی داشته باشد. آسکوربات پراکسیداز (APX) یک آنزیم آنتی‌اکسیدان کلیدی جهت مهار ROS ها در گیاهان می‌باشد. در این مطالعه برای شناسایی پروتئین‌های همولوگ APX در گستره ژنوم چای از توالی‌های پروتئینی خانواده APX در تعدادی از گیاهان تک‌لپه و دولپه استفاده شد. نتایج BlastP توانست نه توالی همولوگ از خانواده ژنی APX روی اسکافولدهای مختلف چای را شناسایی کند. بر اساس روابط فیلوژنتیکی، پروتئین‌های خانواده ژنی APX در چای و گیاهان مورد مطالعه شامل آرابیدوپسیس، برنج، ذرت و سیب‌زمینی بر اساس امتیاز بوت استرپ به چهار گروه تکاملی مجزا تقسیم شدند. به دلیل قرارگیری ژن‌های گیاهان دولپه و تک‌لپه به نسبت تقریباً مساوی در گروه‌های فیلوژنتیکی، به نظر می‌رسد تکامل این ژن‌ها از یک ژن اجدادی قبل از واگرایی گیاهان تک‌لپه و دولپه صورت گرفته است. بررسی بیان ژن‌های همولوگ APX در بافت‌های مختلف گیاهی و تنش‌های متفاوت محیطی نشان داد که ژن‌های CsAPX1، CsAPX3، CsAPX4، CsAPX5 و CsAPX8 دارای میزان بیان متوسط تا زیاد بودند که نشان‌دهنده اهمیت و نقش کلیدی این ژن‌ها در مراحل مختلف رشدی و تنش‌های محیطی بود.