شناسایی فاکتورهای رونویسی موثر در تنظیم بیان ژن گاما توکوفرولمتیل ترنسفراز با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی

روغن‌های خوراکی یکی از کالاهای اساسی موجود در سبد غذایی مردم می‌باشند و حفظ پایداری اکسیداتیو آن‌ها جهت افزایش عمر انبارداری و ارتقای ارزش کیفی و تغذیه‌ای محصول از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. دستیابی به این هدف توسط افزایش محتوای آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی نظیر توکوفرول‌ها از طریق مهندسی متابولیک ژن‌های کدکننده آنزیم‌ها و فاکتورهای رونویسی کلیدی دخیل در مسیر بیوسنتز توکوفرول محقق می‌شود. هدف از پژوهش حاضر، شناسایی فاکتورهای رونویسی متناظر با موتیف‌های حفاظت‌شده موجود در توالی پروموتری ژن گاما توکوفرول متیل ترنسفراز (vte4) به‌عنوان یک گلوگاه محدودکننده در مسیر بیوسنتز توکوفرول در گیاه مدل arabidopsis thaliana با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی می‌باشد. بر اساس نتایج حاصل، فاکتورهای رونویسی یافت شده عمدتاً متعلق به خانواده‌های هومئودومین (24.4 درصد)، bzip (17.1 درصد)، sant/myb (14.6 درصد)، kbox (12.2 درصد)، madsbox (12.2 درصد) و myb (12.2 درصد) بودند. علاوه بر این، تحلیل عملکرد فاکتورهای رونویسی حاصله ارتباط معنی‌دار میان بیوسنتز توکوفرول، پاسخ به تنش‌های غیرزنده و مسیرهای سیگنال دهی هورمونی به‌خصوص آبسیزیک اسید و جیبرلیک اسید را نشان داد. از طرف دیگر، نقش محرک‌های نوری، به‌ویژه نور قرمز و مادون‌قرمز و اجزای مسیر سیگنال دهی نوری در القای بیان فاکتورهای رونویسی مرتبط با ژن vte4 به‌وضوح مشاهده گردید.

Identification of transcription factors involved in the transcriptional regulation of gamma tocopherol methyl transferase gene using bioinformatics tools

Edible oils are one of the essential commodities in the food basket of the people. Maintaining oil oxidative stability to extend shelf life and enhance the quality and nutritional value of the product is particularly important. This is achieved by increasing the content of natural antioxidants such as tocopherols as additives or by modifying their content and composition in oilseed plant through metabolic engineering of key enzymes or transcription factors involved in tocopherol biosynthesis. The present study aimed to identify transcription factors corresponding to conserved motifs in the promoter regions of VTE4 and its orthologous genes as a limiting bottleneck in tocopherol biosynthesis using bioinformatics tools. The results showed that the transcription factors mainly belonged to hemodomainlike (24.4%), bZIP (17.1%), SANT / MYB (14.6%), Kbox (12.2%), MADSbox (12.2%) and MYB (12.2%) families. Furthermore, functional analysis of transcription factors indicated a significant interaction between response to abiotic stresses, hormone signaling pathways, especially abscisic acid and gibberellic acid, and the tocopherol biosynthesis pathway. On the other hand, the prominent role of light stimuli, in particular, red and infrared light, and light signaling pathway components was observed in the induction of expression of VTE4 rsquo;s transcription factors.