
تعداد نشریات | 41 |
تعداد شمارهها | 1,183 |
تعداد مقالات | 10,186 |
تعداد مشاهده مقاله | 19,145,759 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,258,721 |
بررسی سینتنی خوشههای ژنی متابولیتهای ثانویه در یازده گونة مختلف Oryza و سه گونة خویشاوند | ||
فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی | ||
دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 47، آبان 1403، صفحه 123-134 اصل مقاله (809.88 K) | ||
نوع مقاله: علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/cb.2024.70435.1953 | ||
نویسندگان | ||
سهند ساسانی1؛ سجاد رشیدی منفرد2؛ دانیال کهریزی* 2؛ معصومه خان احمدی3 | ||
1گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
2گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. | ||
3موسسه آموزش عالی جهاددانشگاهی استان کرمانشاه | ||
چکیده | ||
گیاه برنج با نام علمی Oryza sativa جز خانوادة poacea میباشد و یکی از مهمترین گیاهان زراعی در کل دنیا میباشد، در این پروژه وجود سینتنی در خوشههای ژنی دخیل در بیوسنتز متابولیتهای اولیه و ثانویه شناخته شده در گیاه برنج با 11 گونة مختلف oryza و 3 گونة خویشاوند آن بررسی شده است که بدین منظور در این توالی آنها از بانک اطلاعاتی NCBI دریافت شد و در ادامه ژنهای دخیل در سنتز متابولیتهای ثانویه که بهصورت خوشه ژنی قرار داشتند از وبسایت planti smash دریافت شدند، در مرحله بعد ژنهایی که از طریق پایگاه دادهها برای این پژوهش انتخاب شدند را در تمام 13 گونة دیگر بهمنظور شناسایی توالیهای مشابه برنج در سایر گونة دیگر با استفاده از blastn پیدا کرده و توالی این ژنها را از دیتابیس NCBI دریافت شدند. بهمنظور مپکردن ژنهای مربوط به هر گونه با ژنوم همانگونه از نرمافزار gmap استفاده گردید. همچنین بر روی همه ژنها blastn صورت گرفت طور یکه query ژنهای خوشههای ژنی تولیدکننده متابولیتهای ثانویه در گیاه برنج و subject ژنهای معادل در سایر 13 گونهها بودند. در مرحلة آخر نیز با استفاده از نرمافزار MCScanX بلوکهای ژنی دارای سینتنی مشخص شدند. با توجهبه نتایج بدست آمده وجود سینتنی در این خوشههای ژنی در گیاهان O. rufipogom، O. punctata و O. sativa indica ثابت شد. میتوان با شناسایی عوامل تنظیمی مشترک در خوشههای ژنی بهمنظور مهندسی تنظیمی آنها بهره جست یا بهدلیل وراثت باهم ژنهای آن خوشهها، با تولید لاینهایی با جایگزین کروموزومی حامل خوشة ژنی به انتقال خوشههای ژنی مطلوب مبادرت ورزید. | ||
کلیدواژهها | ||
بلوک&lrm؛ های ژنی برنج؛ سینتنی؛ مسیرهای متابولیکی ثانویه؛ هم&lrm؛ تنظیمی؛ وراثت باهم | ||
موضوعات | ||
بیوانفورماتیک | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Comparative analysis of secondary metabolite clusters synteny in eleven Oryza species and three related species | ||
نویسندگان [English] | ||
Sahand Sasani1؛ Sajad Rashidi Monfared2؛ Danial Kahrizi2؛ Masoumeh Khanahmadi3 | ||
1Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
2Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. | ||
3Academic Center for Education, Culture & Research (ACECR), Kermanshah, Iran | ||
چکیده [English] | ||
The rice (Oryza sativa) is part of the Poacea family and is one of the most important crops in the world. In this project, the presence of synteny in the clusters involved in the biosynthesis of secondary metabolites is known in the rice plant with 11 different species of Oryza and 3 related species. Genome sequences of all studied species were received from the NCBI database, and then the genes involved in the biosynthesis of secondary metabolites, which were located in the specific clusters were retrieved from the planti smash database. All genes were selected to align against 13 other species to identify sequences which similar to rice gene clusters using blastn tools. To map the genes of each species with the genome of the same species, gmap software was used. In the last step, gene blocks with synteny were identified using MCScanX software. According to the results, the existence of synteny in the clusters was proven in O. rufipogom, O. punctata and O. sativa indica species. After identifying the common regulatory factors of gene clusters, it is possible to regulate the expression of all gene clusters simultaneously to produce more content for the final products. On the other hand, due to the Co-inheritance of the genes located in each cluster, it could be possible to transfer desirable gene clusters by producing substitution lines that carry that gene cluster. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Rice Gene clusters, Synteny, Secondary metabolite pathways, Co-regulation, Co-inheritance | ||
مراجع | ||
Chen, X., Liu, F., Liu, L., Qiu, J., Fang, D., Wang, W., Zhang, X., Ye, C., Timko, M. P., Zhu, Q. H., Fan, L., & Xiao, B. (2019). Characterization and evolution of gene clusters for terpenoid phytoalexin biosynthesis in tobacco. Planta, 250(5), 1687-1702. https://doi.org/10.1007/s00425-019-03255-7
Duncan A Vaughan, H. M., K Kadowaki,. (2003). Diversity in the Oryza genus. Current Opinion in Plant Biology, 6(2), 139-146. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S1369-5266(03)00009-8
Elshafie, H. S., Camele, I., & Mohamed, A. A. (2023). A Comprehensive Review on the Biological, Agricultural and Pharmaceutical Properties of Secondary Metabolites Based-Plant Origin. International Journal of Molecular Sciences, 24(4), 3266. https://www.mdpi.com/1422-0067/24/4/3266
Frey, M., Schullehner, K., Dick, R., Fiesselmann, A., & Gierl, A. (2009). Benzoxazinoid biosynthesis, a model for evolution of secondary metabolic pathways in plants. Phytochemistry, 70(15-16), 1645-1651. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2009.05.012
Friedman, M. (2013). Rice brans, rice bran oils, and rice hulls: composition, food and industrial uses, and bioactivities in humans, animals, and cells. J Agric Food Chem, 61(45), 10626-10641. https://doi.org/10.1021/jf403635v
Guo, L., Qiu, J., Ye, C., Jin, G., Mao, L., Zhang, H., Yang, X., Peng, Q., Wang, Y., Jia, L., Lin, Z., Li, G., Fu, F., Liu, C., Chen, L., Shen, E., Wang, W., Chu, Q., Wu, D., . . . Fan, L. (2017). Echinochloa crus-galli genome analysis provides insight into its adaptation and invasiveness as a weed. Nat Commun, 8(1), 1031. https://doi.org/10.1038/s41467-017-01067-5
N.M.Nayar. (2014). Oryza Species and Their Interrelationships. academic press. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-12-417177-0.00004-8
Osbourn, A. (2010). Secondary metabolic gene clusters: evolutionary toolkits for chemical innovation. Trends Genet, 26(10), 449-457. https://doi.org/10.1016/j.tig.2010.07.001
P.K.SinghK.VenkatesanT.P.Swarnam. (2018). Rice Genetic Resources in Tropical Islands. academic press, 355-384. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813064-3.00012-0
Ramakrishna, A., & Ravishankar, G. A. (2011). Influence of abiotic stress signals on secondary metabolites in plants. Plant Signal Behav, 6(11), 1720-1731. https://doi.org/10.4161/psb.6.11.17613
Teoh, E. S. (2016). Secondary Metabolites of Plants. In E. S. Teoh (Ed.), Medicinal Orchids of Asia (pp. 59-73). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24274-3_5
Wang, W., Li, Y., Dang, P., Zhao, S., Lai, D., & Zhou, L. (2018). Rice Secondary Metabolites: Structures, Roles, Biosynthesis, and Metabolic Regulation. Molecules, 23(12). https://doi.org/10.3390/molecules23123098
Wang, Y., Tang, H., Debarry, J. D., Tan, X., Li, J., Wang, X., Lee, T. H., Jin, H., Marler, B., Guo, H., Kissinger, J. C., & Paterson, A. H. (2012). MCScanX: a toolkit for detection and evolutionary analysis of gene synteny and collinearity. Nucleic Acids Res, 40(7), e49. https://doi.org/10.1093/nar/gkr1293
Wink, M. (2003). Evolution of secondary metabolites from an ecological and molecular phylogenetic perspective. Phytochemistry, 64(1), 3-19. https://doi.org/10.1016/s0031-9422(03)00300-5
Yang Y, Z. K., Xia H, Chen L, Chen K. (2014). Comparative proteomic analysis of indica and japonica rice varieties. . Genet Mol Biol, 37(4), 652-661. https://doi.org/doi:10.1590/S1415-47572014005000015
Zhou, Z., Robards, K., Helliwell, S., & Blanchard, C. (2002). Composition and functional properties of rice. International Journal of Food Science & Technology, 37(8), 849-868. https://doi.org/https://doi.org/10.1046/j.1365-2621.2002.00625.x
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 196 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 148 |