همسانه‌سازي، تعيين توالي و بررسي بيوانفورماتيك ژن cyp81q1 رقم ايراني كنجد

Cloning, Sequencing, and Bioinformatics Study of CYP81Q1 Gene of Iranian Sesame (Seamum indicum L.) Cultivar

اهداف: آنتي اكسيدان هاي موجود در روغن كنجد شامل توكوفرول ها و سزامين ماندگاري آن را در برابر حرارت بسيار افزايش داده است. به دنبال افزايش بيان ژن رمزكننده آنزيم سيتوكروم p450 (cyp81q1)، محتواي سزامين در مراحل مختلف توسعه دانه كنجد افزايش مي يابد. هدف اين پژوهش همسانه سازي، تعيين توالي و بررسي بيوانفورماتيك ژن cyp81q1 رقم ايراني كنجد بود.مواد و روش ها: در پژوهش تجربي حاضر، dna كل از برگ و ساقه هاي گياه كنجد رقم كرج 1 استخراج و ژن هدف به وسيله pcr تكثير شد. همسانه سازي ژن cyp81q1 در ناقل دوتايي pbi121 انجام شد و درستي همسانه سازي به سه روش هضم آنزيمي، pcr، توالي يابي نوكلئوتيدي و خصوصيات بيوانفورماتيك اين ژن مورد بررسي قرار گرفت و نمودار راماچاندران مربوط به ساختار سه بُعدي اين ژن رسم شد. يافته ها: درستي همسانه سازي تاييد شد. نتايج توالي يابي dna، صحت قطعه همسانه سازي شده را تاييد نمود. وزن مولكولي و نقطه ايزوالكتريك پيش بيني شده اين پروتئين به ترتيب 57021/3دالتون و 8/46 بود. ساختار سه بُعدي پروتئين داراي زنجيره استروكيمي خوبي بود. نتيجه توالي يابي اين ژن تفاوت در 23 نوكلئوتيد اين ژن در كنجد رقم كرج 1 (شماره دسترسي kp771974.1) با توالي گزارش شده در بانك ژن ncbi (شماره دسترسي ab194714.1) را نشان داد كه منجر به ثبت توالي ژن cyp81q1 در رقم ايراني كنجد (كرج 1) در اين پايگاه شد.نتيجه گيري: براساس توالي يابي نوكلئوتيدي، ژن هدف داراي 1521جفت باز است و در 23 نوكلئوتيد با نمونه ثبت شده در بانك جهاني ncbi تفاوت دارد. اين ژن، پروتئيني به طول 506 اسيدآمينه را رمز مي كند. پروتئين مورد نظر بسيار شبيه با پروتئين ثبت شده در پايگاه اطلاعات ncbi است.

Aims Antioxidants in sesame oil, including tocopherols and sesamin have greatly increased the shelf life of it against heat. Following the increase in the expression of the cytochrome P450 enzyme encoder (CYP81Q1), the content of sesame is increased in different stages of development of sesame seeds. The aim of this study was cloning, sequencing, and bioinformatics study of CYP81Q1 gene of Iranian sesame (Seamum indicum L.) cultivar. Materials & Methods In the present experimental research, DNA was extracted from leaves and stems of Karaj1 sesame cultivar and the target gene was amplified by PCR. Gene was cloned in binary vector pBI121 and confirmed by 3 methods, including enzymatic digestion, PCR, and sequencing. Then bioinformatics characterization of this gene was studied and the Ramachandran plot was drawn on the three-dimensional structure of the gene. Findings Cloning was confirmed. DNA sequencing results confirmed the cloned segment. Molecular weight and predicted isoelectric point of the protein were 57021.3 Dalton and 8.46, respectively. The three-dimensional structure of the protein had a good stroke chain. The sequencing result of this gene showed a difference in the 23 nucleotides of this gene in sesame seeds of Karaj 1 (access number KP771974.1) with a reported sequence in the NCBI gene bank (access number AB194714.1), which resulted in the sequencing of the CYP81Q1 gene in Iranian sesame (Karaj 1) at this database. Conclusion Based on nucleotide sequencing, the target gene has 1521 base pairs, and differs from 23 nucleotides with the sample registered at the NCBI World Bank. This gene encodes a protein length of 506 amino acids. This protein is very similar with the registered protein in NCBI.