جداسازی و تعیین توالی ژن چالکون سنتاز از گیاه استبرق (calotropis procera)

هدف: چالکون سنتاز (chs) آنزیم کلیدی در مسیر بیوسنتزی فلاونوئید می‌باشد و نخستین مرحله بیوسنتز فلاونوئیدها را کاتالیز می‌کند. هدف این تحقیق شناسایی ژن چالکون سنتاز در گیاه استبرق بود.مواد و روش‏ها: dna ژنومی از برگ‏های تازه استخراج و به‏عنوان الگو جهت pcr استفاده شد. آغازگرها بر اساس نواحی حفاظت شده این ژن از سایر گیاهان طراحی شدند. فراورده حاصل از pcr تخلیص و توالی‌یابی شد. نتایج تعیین توالی ابتدا هم‌ردیف و سپس با توالی‌های برخی ژن‌های chs موجود در بانک ژن و با نرم‌افزار dnaman مقایسه شد. درخت فیلوژنتیکی مربوط به توالی chs در استبرق و گونه‌های گیاهی دیگر با نرم افزار mega 6 و به‏روش neighbor-joining رسم شد.نتایج: نتایج pcr بیانگر وجود ژن چالکون سنتاز و تکثیر قطعه 572 نوکلئوتیدی متعلق به اگزون شماره2 این ژن بود. این  با نام cpchs و شماره بازیابی (km878672) در بانک ژن ثبت شد. مقایسه توالی cpchs با سایر توالی‌های ژن chs نشان داد این ژن با توالی chs درarabidopsis thaliana59 درصد، nicotiana tabacum 63 درصد، olea europaea 63 درصد و petunia x hybrida 64 درصد یکسانی دارد. بیشترین یکسانی با توالی ژن chs در catharanthus roseus و برابر با 68 درصد بود. رسم درخت فیلوژنی نشان داد که cpchs با ژن chs گیاه catharanthus roseus در یک شاخه قرار دارد.نتیجه گیری: این نتایج نشان می‌دهد که به احتمال cpchs نیز همانند سایر ‍‍‍‍ژن‌‌های chs در تنظیم مسیر بیوسنتزی فلاونوئیدها نقش دارد و شناسایی این ژن در گیاه استبرق منجر به یافتن راه‏کاری کارآمد جهت افزایش تولید مواد موثره دارویی و ارزشمند این گیاه باشد.

Isolation and Sequencing of Chalcone synthase (CHS) in Calotropis procera

Aim: Chalcone synthase (CHS) is a key enzyme in the flavonoid biosynthesis pathway. This enzyme catalyses the first step of flavonoid biosynthesis pathway. The purpose of this study was to identify chalcone synthase gene in Calotropis procera.Material and Methods: The genomic DNA was extracted from fresh leaves and used as template in PCR. Primers were designed according to the conserved regions of this gene in other plants. The PCR product was purified and sequenced. Multiple sequence alignment and sequence homology analyses were carried out with DNAMAN software using CHS sequences retrieved from Genbank. A neighborjoining phylogenetic tree based on CpCHS and other CHS sequences were constructed using MEGA6 software.Results: PCR results indicated the existence of this gene and amplification of 570 nucleotides fragment that belong to exon2 of CHS gene. This gene was denominated as CpCHS and deposited at the GenBank accession KM878672. Comparison analysis based on nucleotide sequence alignment revealed that CpCHS shared a high degree of similarity to CHS from Arabidopsis thaliana (59%), Nicotiana tabacum (63%), Olea europaea (63%) and Petunia X hybrida (64%). Maximum similarity was observed between CpCHS and CHS from Catharanthus roseus (67%). Phylogenetic analysis showed that CpCHS was grouped into a branch with Catharanthus roseus.Conclusion: These results suggest that CpCHS may play a similar role as other CHS in regulation of flavonoids biosynthesis pathway. Identification of this gene is an effective step which may lead to increase in the accumulation of useful medicinal extract in this plant.