ساختار و بیان ژن nfx در مراحل رشدی در گونه های جو، ذرت و گندم

مقدمه و هدف: پروتئین های nfxl1 و nfxl2 دارای موتیف های انگشت روی شامل (موتیف اتصال dna و انگشت (phd هستند که به طور بالقوه برهم کنش پروتئین را واسطه گری می کنند. ژن های nfx نقش مهمی در پاسخ به سیگنالینگ دفاعی با استفاده از هورمون های گیاهی دارد.مواد و روش ها: در این مطالعه، 12 ژن nfx در جو، ذرت و گندم انتخاب شدند. ساختار ژن، الگوهای دوبرابرشدگی و درخت فیلوژنتیک برای 12 فاکتور رونویسی nfx در سه گونه مورد آنالیز قرار گرفت. همچنین، تجزیه و تحلیل مقایسه ای برای شناسایی ارتولوگ ها و پارالوگ های nfx در ژنوم ذرت، جو و گندم انجام شد.یافته ها: درخت فیلوژنتیک nfx از جو و ذرت و گندم به دو گروه تقسیم بندی شدند. آنالیز ساختاز ژنی نشان داد که تعداد اگزون ژن های nfx بین 1 تا 13متغیر است. آنالیز سینتنی ژن های nfx جو، ذرت و گندم نشان داد که شباهت tanfxl1.2 با hvnfxl1و hvnfxl2 باtanfxl1.3 ، tanfxl2،tanfxl2.1 و zmnfxl1 با zmnfxl1.1 بیش از 90٪ می باشد. آنالیز ژن های nfx نشان داد که دوبرابرشدگی تاندوم و دوبرابرشدگی سگمنتال نقش مهمی در گسترش ژنوم جو و ذرت و گندم دارد. با این حال، تعداد دوبرابرشدگی تاندوم و سگمنتال، نشان داد که این عوامل از عوامل اصلی در تکامل ژن های nfx هستند. این اولین مطالعه برای مقایسه ژن های nfx در سه گونه گیاهی است،. پیش بینی عناصر تنظیمی نشان داد کهnfyc ،nfyb ،nfya ، bhlh ، myb / sant ، wrky ، dof و trihelix بالاترین فراوانی را در ناحیه آغازگر ژن های nfx داشتند. ژن های hvnfx2 و zmnfx2 و tanfx2 بالاترین تعداد سیس المنت ها را به خود اختصاص دادند. آنالیز بیان ژن های nfx نشان داد که این ژن ها تقریبا در تمامی مراحل رشدی افزایش بیان نشان دادند.نتیجه گیری: یافته های ما می تواند به عنوان منبع مفیدی برای مطالعات آینده ژن های nfx در مطالعات مقایسه ای بین گونه های مختلف گیاهی در نظر گرفته شود. هدف از این مطالعه، شناسایی و توصیف ژن های nfx در سه گونه از طریق روش تجزیه و تحلیل ژنوم بود. ژن هایhvnfx1 ، hvnfx2 و zmnfxl1.1 بیان ژن را در تمام مراحل رشدی نشان دادند. ساختار ژن در اکثر پروتئین های هر گروه مشابه بود که با طبقه بندی فیلوژنتیک ژن های nfx مطابق بود.

Structure and Gene Expression of NFX Gene Family in Developmental Stages in Barley, Wheat and Maize

Extended AbstractIntroduction and Objective: NFXL1 and NFXL2 proteins have NFX1 type zinc fingers domains, DNA binding, and PHD finger motifs, which potentially mediate its protein interactions. NFX genes play an important role in response to defense signaling using plant hormones. Material and Methods: In this study, 12 NFX genes were selected in barley, maize and wheat. The gene structures, duplication patterns, phylogenetic tree, developmental of the 12 NFX transcription factors in nine species were analyzed to further investigate the functions of these factors. In the present study, a comparative analysis was performed to identify orthologs and paralogues of NFX in the genomes of maize, barley and wheat.Results: The phylogenetic tree of NFX from H.vulgare and Z.mays revealed two groups based on their homology and the exon numbers of NFX genes, ranging from 1 to 13. According to the synteny analysis, NFX genes of barley, maize and wheat revealed high similarity, which TaNFXL1.2 with HvNFXL1; HvNFXL2 with TaNFXL1.3, TaNFXL2, TaNFXL2.1; TaNFXL1 with TaNFXL1.1, TaNFXL1.3; ZmNFXL1 with ZmNFXL1.1 genes revealed similarity more than %90. Prediction ciselements showed that NFYB; NFYA; NFYC, bHLH, myb/SANT, WRKY, Dof, and Trihelix had maximum frequency in the promoter region of NFX genes. The HvNFX2, ZmNFX2 and TaNFX2 genes had the highest number of ciselements. Analysis of NFX genes showed that tandem duplication and segmental duplication play an important role in the development of barley, maize and wheat genomes. NFX gene expression analysis showed that these genes were upregulated in almost all developmental stages. However, the number of tandem and segmental duplication showed that these factors are major factors in the evolution of NFX genes. Since this is the first study to compare NFX genes in three species, our findings could be considered as useful source for future NFX genes studies in comparative studies among different plant species. Conclusion: The aim of this study was to identify and characterize NFX genes in nine species via in silico genomewide analysis approach. HvNFX1, HvNFX2, and ZmNFXL1.1 genes showed that gene expression in all development stages. The gene structure in most proteins in each group was similar, which validated the NFX transcription factors phylogenetic classification.