بررسي الگوي بياني ژن PIC2 مؤثر در گلدهي زعفران (.Crocus sativus L)

The structure of the protein and gene expression of PIC2, affecting flowering Flowers (Crocus sativus L.)

زعفران (.Crocus sativus L) گياهي است كه به منظور استفاده از گل و كلاله قرمز رنگ گل، با اهداف زيادي ‌از جمله مصرف در صنايع غذايي، رنگ و پزشكي كشت مي‌شود. به علت با ارزش بودن گل، شناخت ژن‌هاي شركت‌كننده در مسير گلدهي يكي از مهم‌ترين مسائل اين گياه است، كه با روشن شدن اين مسير مي‌توان ابتكار عمل در نظم گلدهي و تا حدودي زمان گلدهي و عوامل محيطي مؤثر بر آن را در دست گرفت. براي كشف و شناخت بهتر از مكانيزم مولكولي مؤثر در آغاز گلدهي گل، به‌طور اختصاصي ژن و ميزان بيان ژنPistillata-like MADS box (PIC2) مورد بررسي قرار گرفت. توالي اين ژن همساني بالايي با اعضاي خانواده جعبه MADS (از عوامل رونويسي در بيان پروتئين‌هاي كنترل اندام‌هاي گل) دارند. در اين پژوهش، ژن PIC2 با استفاده از منابع بيوانفورماتيك، مورد مطالعه قرار گرفت و آغازگرها جهت تكثير اين ژن طراحي شدند. در ادامه، cDNA آن توسط آنزيم رونوشت بردار معكوس ساخته‌شد و به عنوان الگو براي تكثير ژن PIC2 در واكنش PCR مورد استفاده قرارگرفت. ميزان بيان‌ژن PIC2 در كلاله گل بيشترين و در بنه زعفران كمترين مقدار را نشان‌داد. طي واكنش PCR قطعه‌ايي به طول 900 جفت باز از cDNA و قطعه‌اي به طول 1300 جفت باز از DNA ژنومي تكثير يافت. اين قطعه ژني، يك پروتئين 210 اسيدآمينه‌اي را رمز مي‌كند كه داراي منطقه با توالي جعبه MADS مي‌باشد. با تجزيه و تحليل ساختار مولكولي پروتئين رونوشت شده و بر اساس مدل‌سازي همولوژيكي، شكل فضايي آن نشان داد كه اين پروتئين ساختاري منظم دارد.

Saffron is grown for using its flower and red color stigma. This plant has many uses in the food industry, paints and medicine. Due to its high monetary worth, identification of genes involved in the flowering is very important. In order to better understand the molecular mechanisms involved in the onset of flowering, Gene and gene expression of Pistillata-Like MADS box (PIC2) were studied. The Gene sequences have high homology with other family members of the MADS-box family (one of the transcription factors control the expression of proteins flowers). In this research, the gene was studied using bioinformatics resources. Primers were designed for amplification of the gene and then the total DNA and RNA were extracted from the leaves of saffron. cDNA synthesis was performed by the reverse transcriptase enzyme and it was used as a template for amplification of PIC2 gene by PCR reaction. The reaction was amplified to a fragment with length 900 bp from cDNA and another fragment with length 2100 bp from genomic DNA. This gene encodes a protein that includes 210 amino acids. By analyzing the molecular structure of protein transcripts based on modeling of the gene homology, the spatial figure showed that they have a regular structure.