> > تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی توالی‌های EST کلاله زعفران به منظور تعیین جهت‌گیری کارکردی ژنوم و شبکه ژنی

تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی توالی‌های EST کلاله زعفران (.Crocus sativus L) به منظور تعیین جهت‌گیری کارکردی ژنوم و شبکه ژنی

مقاله 3، دوره 1، شماره 1، پاییز 1392، صفحه 40-54   اصل مقاله (508.28 K)

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22048/jsat.2013.4810

نویسندگان

معصومه علی اکبری1؛ روح اله شاملو دشت پاگردی* 2؛ اسماعیل ابراهیمی3

1دانش¬آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

2دانشجوی دکتری زراعت اصلاح تباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز.

3استادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

روش‌های ژنومیکس کارکردی نظیر تجزیه و تحلیل توالی‌های EST، امکان شناسایی، بررسی بیان و مطالعه رونوشت‌های ژنی درگیر در شبکه‌های تنظیمی و متابولیکی را فرآهم آورده‌اند. در این پژوهش به منظور شناسایی جهت گیری کارکردی ژنوم و تعیین شبکه ژنی درگیر در تکامل کلاله زعفران، 6202 توالی EST مربوط به کتابخانه‌ی کلاله بالغ زعفران مورد بررسی و تحلیل قرار گرفتند. پس از پیرایش اولیه توالی‌ها، دسته بندی و هم گذاری آنها انجام شد که منتج به ایجاد 910 unigene (604 کانتیگ و 304 سینگلتون) گردید. جستجوی بلاست ایکس نشان داد که 570 unigene دارای hit مشخص در بین پروتئین‌های آرابیدوپسیس بودند و برای سایر توالی‌ها hit مشخصی شناسایی نشد. گروه‌بندی و Gene enrichment analysis توالی‌ها آنها را در 31 گروه کارکردی مختلف قرار داد که حضور 12 گروه در سطح آماری 1% معنی‌دار گردید. شبکه ژنی مربوط به توالی های با حضور بالا (بیش از 20 رونوشت)، نشان داد که ارتباطات ژنی پیچیده ای در کلاله بالغ زعفران وجود دارد. نتایج مشخص نمود که مسیر علامت‌دهی جاسمونیک اسید و عوامل رونویسی مربوط به آن همچون MYB21 و Zinc finger ها سهم بزرگی از شبکه تنظیمی را به خود اختصاص می‌دهند و نقش کلیدی ای در تنظیم متابولیسم اولیه و ثانویه کلاله و به خصوص متابولیسم کارتنوئیدها (به عنوان مهم ترین متابولیت های زعفران)، بر عهده دارند. ژن‌های شناسایی شده در این پژوهش می توانند نامزدهای مناسبی برای دست‌ورزی تکامل و متابولیسم کلاله زعفران باشند.

کلیدواژه‌ها

ژنومیکس کارکردی؛ کارتنوئید؛ متابولیت ثانویه

موضوعات

زیست فناوری، ژنتیک و اصلاح نباتات

عنوان مقاله [English]

Bioinformatic Analysis of Saffron (Crocus sativus L.) stigma EST sequences to determining functional genome orientation and gene network

نویسندگان [English]

Masoumeh Aliakbari1؛ Rouhollah Shamloo-Dashtpagerdi2؛ Esmaeil Ebrahimie3

1Graduated MS of plant breeding, Faculty of Agriculture, Shiraz University

2PhD student of plant breeding Faculty Agriculture, Shiraz University

3Assistant professor of molecular genetics and genetic engineering, Faculty Agriculture, Shiraz University

چکیده [English]

Functional genomics methods such as Expressed Sequenced Tag (EST) analysis have provided possibilities for identification, expression analysis and study of transcripts involved in metabolic and regulatory networks. In order to identify of genome orientation and to determine gene networks involved in the evolution of saffron stigma, 6202 EST sequences from mature saffron stigma were analyzed. After initial trimming, sequences clustering and assembling resulted in 910 unigenes (604 Contigs and 304 Singleton). BLAST X revealed that 570 unigene had significant hit among the Arabidopsis protein database, whereas the remaining unigenes displayed no significant match with the any hit. Classifying and gene enrichment analysis of unigenes, put them into 31 distinct functional groups, where 12 groups of them were statistically significant at α=0.01. Gene network of high represented Contigs (which had greater than 20 transcripts), showed that there is a complex gene interaction in mature saffron stigmas. Results revealed that jasmonic acid signalling pathway and its transcription factors such as MYB21 and Zinc fingers play a key role in regulating of stigma primary and secondary metabolism, especially in metabolism of carotenoids (as the most important saffron metabolites). The genes identified in this study could be good candidates for manipulating the evolution and metabolism of saffron stigma.

منبع : نشریه علمی پژوهشی زراعت و فناوری زعفران

دانلود اصل مقاله (508.28 K)