آنالیز شبکه ی هم تنظیمی ژنهای مسیر بیوسنتز بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدهای خشخاش به روش Insilco

گیاه خشخاش با نام علمی Papaver somniferum L از جمله مهم ترین گیاهان دارویی است که به عنوان منبع تجاری دارویی های ضد درد بر پایه مورفین می باشد. با این حال اطلاعات اندکی در مورد مکانسیم های تنظیمی مسیر بیوسنتزی تولید متابولیت ثانویه بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدها موجود می باشد. با توجه به اینکه ژن ایی که در یک مسیر بیوسنتزی بیان می شوند، انتظار می رود تحت کنترلمکانسیم های تنظیمی مشابه باشند، لذا یکی از روش های رسیدن به این هدف بررسی شبکه هم تنظیمی و آنالیز پروموتر ژن ها می باشد. در واقع آنالیز پروموتر ژن ها شامل پیدا کردن المنت های تنظیمی بر روی توالی های پروموتوری ژن ها به منظور پیش بینی فاکتورهای رونویسی متصل شونده به این المنت ها است. ژن های هم تنظیم موتیف های هم تنظیم دارند. فاصله از سایت شروع ترجمه، ترتیب، جهت گیری و فاصله بین عناصر تنظیمی عوامل کلیدی در میزان عوامل رونویسی هسته ای فعال و تنظیم رونویسی ژن های هدف هستند. در این مطالعه به منظور بررسی شبکه تنظیمی ما از داده های بیانی ژن های خشخاش استفاده کردیم و جهت بررسی موتیف های پروموتری خاص در ژن های مسیر بیوسنتزی بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدها مختلف خشخاش، آنالیز سیس المنت ها ناحیه پروموتری از طریق روش نمونه گیری گیبس انجام گرفت. این روش مبتنی بر تشخیص موتیف های مهم با استفاده از یک استراتژی بهینه سازی تصادفی است که به دنبال تمام مجموعه های ممکن از بخش های کوتاه DNA می باشد. آنالیز آماری با استفاده از روش آزمون فیشر Fisher's Exact Test جهت مقایسه سطح معنی داری موتیف های تنظیمی انشعابات مختلف در مسیر بیوستزی متابولیت های ثانویه در خشخاش انجام شد و از آنالیز تحلیل مولفه های اصلی Principal Component Analysis جهت بررسی هم بستگی و میزان پراکندگی عناصر تنظیمی پروموتور استفاده شد. این مطالعه مشخص کرد که عناصر تنظیمی ABRE ، G-box ،MYB ،CCAAT-box و W-box به طور معنی داری در ژن های مسیر بیوسنتز بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدها مختلف خشخاش وجود دارند، حضور این عناصر تنظیمی نقش کلیدی در تنظیم بیان ژن در تولید متابولیت ثانویه را نمایان می کند. همچنین آنالیز هم تنظیمی نشان داد که غالبا ژن های خوشه ای در مسیر بیوستز متابولیت ثانویه به صورت هم بیان هستند و از هم تنظیمی برخوردار هستند. نتایج نشان می دهد که تجزیه و تحلیل موقعیت موتیف ابزاری موثر برای بررسی ژنوم است. نتایج حاصل توانست عناصرتنظیمی کلیدی در هم تنظیمی بیان ژن های مختلف در مسیر بیوسنتز بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدهای مختلف در خشخاش را معرفی نماید

Keywords:

شبکه هم تنظیمی , عناصر تنظیمی , خشخاش , Principal Component Analysis , بنزیل ایزوکوئینولین آلکالوئیدها