شناسایی و تحلیل فیلوژنتیکی و بیانی چپرون‌های هیستونی کلاس nap در ذرت (zea mays)

در یوکاریوت‌ها dna ژنومی در ترکیب با پروتئین‌های هیستونی کروماتین را ایجاد می‌کند. چپرون‌های هیستونی از طریق تغییر دسترسی به dna بر میزان رونویسی ژن‌ها تاثیر می‌گذارند. بر خلاف مخمر و جانوران، در مورد چپرون‌های هیستونی گیاهی اطلاعات کمی وجود دارد. در این رابطه، خانواده nucleosome assembly protein (nap) در تمام یوکاریوت‌ها حفاظت شده بوده و جزء جدایی ناپذیر در پایداری، حفظ و پویایی کرماتین یوکاریوتی می‌باشد. این پروتئین ها در انتقال هیستون‌ها به هسته، تشکیل نوکلئوزوم و القاء سیالیت کروماتین نقش داشته و لذا رونویسی بسیاری از ژن‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. در این مطالعه با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی، 6 ژن شبه nap (zmnpl1 تا zmnapl6) در ذرت شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که این ژن‌های napl همانند ژن‌های napl آرابیدوپسیس و برنج به دو زیر گروه تقسیم شده و رابطه تکاملی نزدیکتری با ژن‌های napl برنج داشتند. این ژن‌ها دارای 3 تا 11 اینترون بوده و بر روی 5 کروموزوم از 10 کروموزوم ذرت قرار گرفته‌اند. آنالیز بیانی بر پایه ریزآرایه نشان دهنده تنظیم دقیق رونویسی ژن‌های zmnapl در طول نمو ذرت می‌باشد. این امر حاکی از نقش مهم این ژن‌ها در برنامه ریزی مرتبط با فرآیندهای نموی ذرت بود. این مطالعه اولین گزارش در مورد شناسایی و بررسی روابط تکاملی، ساختاری و بیانی ژن‌های napl ذرت بوده و نتایج بدست آمده از آن اطلاعات پایه برای تحقیقات آتی در مورد کارکرد ژنهای napl ذرت را مهیا می‌سازد.

Identification, phylogeny and expression analysis of NAPfamily histone chaperones in maize (Zea mays)

In eukaryotes cells, genomic DNA in combination with histone proteins is formed the chromatin. Histone chaperones affect the gene transcription via altering in DNA accessibility. In contrast to their animal and yeast counterparts, not much is known about plant histone chaperones. Nucleosome assembly protein (NAP) family histone chaperones are conserved throughout eukaryotic genomics. NAP is an integral component in the establishment, maintenance, and dynamics of eukaryotic chromatin. They transfer histones into the nucleus, assemble nucleosomes, and promote chromatin fluidity, thereby, affecting the transcription of many genes. In this study, by applying some bioinformatics analysis approaches, six putative NAP genes (ZmNAPL1–ZmNAPL6) were identified in maize (Zea mays) using the released maize genomic sequences. Phylogenetic analysis showed that these ZmNAPLs are classified into two subgroups as found in Arabidopsis and rice. Moreover, it was found that maize NAPL proteins are more closely related to rice. The ZmNAPL genes contained three to eleven introns and were distributed across 5 out of 20 chromosomes in maize. Microarraybased expression analysis of ZmNAPLs showed that there is a tight transcriptional regulation on ZmNAPL genes during the plant development in maize suggesting that they may play a role in genetic reprogramming in association with the developmental process. This study is the first report about NAPL gene family in maize and obtained results provide basic information for future research on the functions of NAPL genes in maize.