زیست فناوری، ژنتیک و اصلاح نباتات
محمد جواد حبیب زاده؛ سید مهدی زیارت نیا؛ ابراهیم دورانی علیایی
چکیده
آپوکاروتنوئیدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران هستند، بنابراین جداسازی و مطالعه ژنهای درگیر در متابولیسم آپوکاروتنوئیدها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق، باتوجه به اهمیت ژن CsUGT در بیوسنتز کروسین و به منظور شناخت بیشتر خصوصیات پروتئین CsUGT، اقدام به جداسازی، همسانهسازی و انتقال این ژن به باکتری E.coli سویه DH5α شد. ...
بیشتر
آپوکاروتنوئیدها عامل ارزش اقتصادی در گیاه زعفران هستند، بنابراین جداسازی و مطالعه ژنهای درگیر در متابولیسم آپوکاروتنوئیدها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این تحقیق، باتوجه به اهمیت ژن CsUGT در بیوسنتز کروسین و به منظور شناخت بیشتر خصوصیات پروتئین CsUGT، اقدام به جداسازی، همسانهسازی و انتقال این ژن به باکتری E.coli سویه DH5α شد. بدین منظور، ابتدا توالی پروتئینی ژن مورد نظر بدست آمد و سپس ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و فیزیولوژی پروتئین CsUGT توسط سرورها و ابزارهای Protparam، SOPMA، ProtScale، Pfam، ProtComp، SignalP، TMHMM و ChloroP بررسی شد. همچنین با استفاده از سرور Swiss-Model ساختار سهبعدی این پروتئین مورد بررسی قرار گرفت و جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سهبعدی، نمودار راماچاندران ترسیم گردید. با توجه به نتایج حاصل، پروتئین CsUGT دارای ثبات در دماهای بالا، قطبی و فاقد دمین آبگریز میباشد . این پروتئین دارای 462 اسید آمینه و حاوی توالی حفاظت شده پروتئینهای خانواده گلیکوزیلترانسفراز است. پروتئین CsUGT فاقد پپتیدهایی با نقش سیگنالی یا سیگنالهای اتصال دهنده است و جایگاهی سیتوپلاسمی دارد. این تحقیق امکان جداسازی ژن CsGTS زعفران را فراهم و شرایط انتقال آن را به داخل ناقل بهینه نمود. علاوه بر این، نتایج تجزیه و تحلیل ساختار پروتئین CsUGT زمینه را برای مطالعات عملکردی آتی فراهم میکند و میتواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش این آنزیم در مسیر سنتز آپوکاروتنوئیدهای زعفران فراهم کند.
محمد جواد حبیب زاده؛ ابراهیم دورانی؛ سید مهدی زیارت نیا؛ مصطفی ولیزاده
چکیده
زعفران به عنوان یکی از گرانبهاترین ادویهها و رنگهای طبیعی است که در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی و آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرد. در سالهای اخیر، خانوادهای از آنزیمها که پیش مادههای کاروتنوئیدی را در جایگاه پیوندهای دوگانه برش میدهند، در گیاهان شناسایی و معرفی شدهاند. به این خانواده از آنزیمهای ...
بیشتر
زعفران به عنوان یکی از گرانبهاترین ادویهها و رنگهای طبیعی است که در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی و آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرد. در سالهای اخیر، خانوادهای از آنزیمها که پیش مادههای کاروتنوئیدی را در جایگاه پیوندهای دوگانه برش میدهند، در گیاهان شناسایی و معرفی شدهاند. به این خانواده از آنزیمهای برشدهنده کارتنویید دی اکسیژناز CCD)) گفته میشوند. در این تحقیق به دلیل اهمیت ژنهای CCD در بیوسنتز آپوکاروتنوئیدهای زعفران، دو ایزوفرم از این ژن با استفاده از روش نسخهبرداری معکوس همسانهسازی، تعیین توالی و نتایج با موارد مشابه خارجی مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسیهای بیوانفورماتیکی شامل بررسی ارتباطات خویشاوندی و نیز ساختارهای پروتتینی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدلسازی سه بعدی این پروتئینها به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب انجام گرفت. همچنین جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سهبعدی، پلات راماچاندران ترسیم گردید. نتایج حاصله نشان داد دو ایزوفرم CCD4a و CCD4b هر دو دارای دو اگزون (641 و 1099 جفت باز برای CCD4a و 614 و 1099 جفت باز برای CCD4b) و یک اینترون (670 جفت باز در CCD4a و 668 جفت باز در CCD4b) هستند. بررسی In silico خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئینهای CsCCD4a و CsCCD4b بیانگر این حقیقت بود که پروتئینهای بدست آمده از این دو ایزوفرم از نظر وزن مولکولی، تعداد اسیدهای آمینه، نقطه ایزوالکتریک، شاخص آلیفاتیک، شاخص ناپایداری و حلالیت مشابه میباشند. نتایج بررسی ساختارهای سه بعدی بدست آمده نشان داد این دو ایزوفرم دارای ساختارهای سه بعدی مشابهی میباشند. یافتههای این تحقیق میتواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش آنزیم CCD4 در مسیر سنتز آپوکاروتنوئیدهای زعفران فراهم کند و همچنین این نتایج میتواند در برنامههای آتی اصلاح ژنتیکی زعفران ایران مفید واقع گردد.