آنالیز توالی های کد شونده ژن های gai و pip2 گردو و مقایسه آن با سایر گیاهان در شرایط in silico

صفت پاکوتاهی از جمله صفات مهم در اصلاح گیاهان زراعی و باغی محسوب می شود. استفاده از پایه های پاکوتاه در درختان میوه، افزایش عملکرد در واحد سطح و تسهیل در عملیات زراعی و داشت را به دنبال دارد. ژن های متعددی در بروز این صفت دخیل هستند. جهش در دو ژن gai و pip2 با دو مکانیسم مختلف در بروز صفت پاکوتاهی در برخی گونه های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه، آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن های gai و pip2 از نظر تعداد اسید آمینه، ساختار دوم و سوم و محل تغیرات پس از ترجمه، تعداد اگزون و اینترون، هدف گیری4 و عملکرد آنها بررسی شد. در بررسی فیلوژنتیکی بین 17 گونه مختلف، گونه گردو بر اساس توالی ژنومی و پروتئینی هر دو ژن gai و pip2 از نظر تکاملی همانطور که انتظار می رفت، در گروه گیاهان دو لپه و چوبی قرار گرفت. با انجام همردیفی های چندگانه5 و بررسی نواحی حفاظت شده این ژن ها درگیاهان، مشخص گردید که بین این ژن ها به رغم تفاوت در طول cdna شباهت زیادی خصوصاً در نواحی حفاظت شده، ساختار دو بعدی و سه بعدی وجود دارد. با استفاده از نرم افزار psipred، در ساختار دو بعدی پروتئین، هلیکس ها و صفحات بتا برای هر دو ژن مشخص شد. در مقایسه ساختار سه بعدی پروتئین pip2 گردو، مشابه ترین پروتئین، زنجیره a پروتئین pip2 اسفناج (spinacia oleracea) به‌دست آمد. همچنین با مقایسه ساختار سه بعدی پروتئین gai گردو در بانک pdb مشابه ترین ساختار مربوط به زیرواحد بتای پروتئین gai آرابیدوپسیس6 بدست آمد، که 48 درصد درناحیه دومین della شباهت داشت. با آنالیز هدف گیری و تعیین تعداد اگزون و اینترون مشخص شد که ژن gai دارای یک اگزون و بدون اینترون و دارای هدف گیری هسته ای و ژن pip2 دارای 4 اگزون و 3 انترون بود که هدف گیری آن در غشا سیتوپلاسمی سلول قرار دارد. همچنین نتایج، تجزیه tcoffee نشان داد که ژن pip2 نسبت به gai در طول تکامل در بین گونه های گیاهی بسیار حفاظت شده تر است.