توالی‌یابی و مطالعه فیلوژنتیکی ژن آلترناتیو اکسیداز (aox2) در زیرخانواده‌ Anthemideae

Abstract

سابقه و هدف:گیاهان دارویی، امروزه یکی از حائز اهمیت­ترین محصولات بخش کشاورزی محسوب می­شوند. پیشرفت در زمینه­ گیاهان دارویی یکی از اهداف مهم فعالان بخش کشاورزی در حال حاضر می­باشد. اگرچه گیاهان دارویی تاکنون در کشور ما بسیار کمتر مورد توجه بوده­اند ولی اهمیت روز افزون این گیاهان در سراسر دنیا، امروزه توجه بسیاری از بخش­های کشاورزی را به خود معطوف نموده­ است. Anthemideae یکی از زیرخانواده‌های مهم در خانواده‌ Asteraceae می‌باشد و دارای 5 جنس با اهمیت شامل: بومادران (.<em>Achillea</em> sp)، بابونه (<em>Matricaria</em> sp..)، مخلصه (<em>Tanacetum</em> sp..)، درمنه (<em>Artemisia</em> sp.) و <em>Santolina</em> sp. می‌باشد که اغلب به عنوان گیاهان دارویی مهم در پزشکی مطرح می­باشند. از آن جائیکه گیاهان این زیرخانواده، منبع غنی از آنتی‌اکسیدان‌های گیاهی می‌باشند که آنان را از اثرات مضر گونه‌های واکنشگر اکسیژنی حفظ می‌نمایند. آنتی اکسیدان­ها به دو گروه کلی آنزیمی و غیر آنزیمی تقسیم می­شوند. به طور کلی آنتی اکسیدان­های گیاهی نسبت به آنتی اکسیدان­های سنتز شده به صورت شیمیایی عوارض کمتری دارند. آلترناتیواکسیداز یکی از آنزیم‌های مهم در زنجیره انتقال الکترون می­باشد که مسئول مسیر تنفس آلترناتیو است و ژن­ <em>aox₂</em> کدکننده­ یکی از زیرواحدهای این آنزیم می‌باشد. لذا شناسایی، ردیابی و توالی‌یابی ژن‌های کد کننده این ترکیبات در گیاهان زیرخانواده‌ Anthemideae ضروری به نظر می‌رسد. مواد و روش ها: ابتدا براساس همردیف سازی چندتایی توالی‌های جستجو شده برای گیاه مدل آرابیدوپسیس و سایر گیاهان در پایگاه داده‌های بانک ژن (NCBI)، انجام شد. آغازگرهای اختصاصی به صورت هرز برای نواحی حفاظت شده آمینواسیدی (Active site) پروتئین AOX2 طراحی شدند. آغازگرها در جنس‌های زیرخانواده‌ Anthemideae ناحیه‌ای به طول تقریبی300 جفت نوکلئوتید را تکثیر نمودند و در ادامه تعین توالی شدند. یافته ها:نتایج حاصل از جستجو با ابزار BLAST در پایگاه داده­های NCBI برای توالی­های بدست آمده، صحت توالی­های مذکور را تأیید نمود. همچنین حضور ناحیه­ فعال پروتئینی در این توالی­ها، تأیید دیگری بر صحت توالی­های بدست آمده بود. به منظور بررسی تنوع ژن­ <em>aox₂</em> بین جنس­های مهم زیرخانواده­ Anthemideae میانگین کل Pairwise distance بر اساس دو مدل K₂P و P-diatance و بر اساس توالی نوکلئوتید ها (جایگزینی‌های همجنس Transition و ناهمجنس Transversion نوکلئوتید ها) از نرم افزار Mega ver 5.0 استفاده و درصد تنوع محاسبه گردید. داده‌های حاصل از آن‌ها نشان دادند جنس‌های مذکور از نظر ژن <em>aox2</em> حفاظت شده می‌باشند و <em>Matricaria</em> sp. و <em>Achillea</em> sp. نزدیکترین جنس‌ها به یکدیگر و جنس‌های <em>Artemisia</em> sp. و <em>Chrysanthemum</em> sp. دورترین جنس‌ها از یکدیگر محسوب می‌شوند. نتیجه گیری:نتایج حاصل از ترسیم نمودار خوشه‌ای برای ژن <em>aox2</em> ، حفاظت شدگی بالای <em>aox2</em> را در جنس‌های مذکور تأیید نمود.