شناسایی، جداسازی و تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی پیشبر اختصاصی غده گیاهان

بررسی حاضر با هدف شناسایی پیشبر مناسب برای اندام غده گیاهی در سال 1397 در دانشگاه شهید بهشتی انجام شد. بدین منظور ابتدا توالی های مربوط به پیشبر گیاهان غده‌ای مختلف در سایت ncbi جستجو شد. توالی ها هم ردیف شدند و آغازگرهای هدف از نقاط محافظت شده طراحی شدند. تجزیه و تحلیل نتایج pcr، حضور پیشبر موردنظر را در گیاهان سیب‌زمینی شیرین و تارو تایید کرد. در ادامه، به منظور تایید بیشتر، تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی شامل تعیین عناصر سیس، فاکتورهای رونویسی و عملکرد آن‌ها، فاکتورهای رونویسی با بیان بالا و پایین صورت گرفت. در نهایت پیشبر پیش بینی‌شده با پیشبر کلاس یک پاتاتین از لحاظ عناصر سیس و عملکرد مقایسه شد. نتایج تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی نشان داد پیشبر موردنظر دارای عناصر سیس عمومی و اختصاصی می باشد. عناصر سیس عمومی در اغلب پیشبرها وجود دارد و در فعال سازی و تنظیم پیشبر، فرآیندهای سلولی، فرآیندهای نموی و تحمل تنش‌های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. عناصر سیس اختصاصی غده، در بیان پروتئین‌های ذخیره‌ای و نشاسته فعال می‌باشد. مقایسه بین پیشبر مورد مطالعه و پیشبر اختصاصی غده پاتاتین، تاییدی بر فعالیت پیشبر مورد مطالعه در غده بود. پیشبر غده، در آینده می تواند برای بیان پروتئین های مختلف در غده‌ گیاهان استفاده شود.

Identification, isolation and bioinformatics analysis of specific tuber promoter in plants

In this study, in order to find the suitable tuber promoter, an experiment was conducted in Shahid Beheshti University in 2018. For this purpose, promoter sequences of different tuberous plants were searched at NCBI. Sequences were multiplealigned and the target primers designed from conserved regions. PCR analysis confirmed the presence of the desired promoter in plants of sweet potato and taro. In order to further confirmation, bioinformatic analysis including identification of cis elements, transcription factors, their function, transcription factors with high and low expression were performed. Finally, the identified promoter was compared with patatin class 1 promoter in terms of cis elements and function. Results of bioinformatic analysis indicated that the promoter has specific and general cis elements. General cis elements that are present in most promoters and are involved in activation and regulation of promoters, cellular processes, developmental processes and tolerance to biological and nonbiological stresses. Special cis elements of tuber are active in expression of storage protein and starch. Comparison between studied promoter and specific tuber promoter of patatin confirms activity of the studied promoter in the tuber. A tuber promoter can be used to express various proteins in tuber plants in the future.