شناسایی، طبقه بندی و آنالیز بیان بیوانفورماتیکی خانواده ژنی عوامل نسخه برداری NAC در ژنوم Hordeum vulgare cv. Morex

Abstract

خانواده ژنی NAC یک خانواده بزرگ عوامل نسخه‌برداری اختصاصی گیاهی است که نقش‌های متنوعی در مراحل نمو گیاهی و پاسخ به تنش‌ها ایفا می‌کند. با تکمیل پروژه توالی‌یابی ژنوم Hordeum vulgare cv. Morex امکان مطالعات بیوانفورماتیکی خانواده ژنی NAC در جو فراهم گردید. در این پژوهش با استفاده از پایش ژنومی، در کل 73 ژن غیرتکراری رمزکننده NAC در توالی‌های ژنومی Hordeum vulgare cv. Morex شناسایی شد. یک درخت تبارشناسی مرکب با توالی‌های پروتئینی HvNAC و تعدادی از توالی‌های پروتئینی NAC شناخته‌شده برنج و آرابیدوپسیس ترسیم شد و آنها به 15 زیرگروه مشخص طبقه‌بندی شدند. مشخص شد که پراکنش ژن‌های HvNAC روی کروموزوم‌های جو غیریکنواخت است. بیشتر ژن‌های NAC به‌صورت انفرادی قرار گرفته‌اند و معدودی از آنها با دو یا سه ژن خوشه‌بندی شده‌اند. بیشتر عناصر cis ردیابی‌شده در نواحی بالادست و پایین‌دست ژن‌های HvNAC در پاسخ به نور، پاسخ به تنش‌های غیرزیستی و به مقدار نسبتاً اندک در پاسخ به تنش-های زیستی دخیل هستند. در آنالیز in silico بیان ژن، ژن‌های HvNAC در دامنه گسترده‌ای از بافت‌های مختلف بیان شدند و در مراحل نموی به-طور عمده بیان نشدند، همچنین، ژن‌های HvNAC در شرایط تنش غیرزیستی تا حدودی و به مقدار نسبتاً کمتر در تنش‌های زیستی بیان شدند. این اطلاعات بیوانفورماتیکی چارچوبی برای مطالعات ژنومی و عملکردی این خانواده ژنی در جو فراهم می‌کند.