تنظيم بيان ژن كليدي ADS در مسير بيوسنتز آرتميزينين در ژنوتيپ‌هاي گونه Artemisia annua ايران

Study of Expression Regulation of the Key Gene Amorpha-4, 11-Diene Synthase (ADS) of Artemisinin Biosynthesis Pathway in Different Iranain Artemisia annua Genotypes

بيماري مالاريا به وسيله تك ياخته Plasmodium falsiparum ايجاد مي‌شود. عامل بيماري به سلول‌هاي قرمز خون حمله كرده و آنها را تخريب مي‌كند. امروزه مالاريا در بيش از يكصد كشور دنيا گزارش شده است. آرتميزينين سسكويي ترپني است كه از طريق دو مسير ايزوپرنويد و موالونات در گياه A. annua ساخته مي شود. آرتميزينين اكنون به عنوان يك داروي بسيار موثر و جديد كاربرد فراواني پيدا كرده است. در اين تحقيق شش ژنوتيپ A. annua از نواحي مختلف استان گلستان جمع آوري شد. راه‌انداز ژن (راه‌انداز) كليدي آمورفا داين سنتاز (ADS) مسير بيوسنتز آرتميزينين با استفاده از پايگاههاي اطلاعاتي عناصر تنظيمي PLANTcare، PLACE و TRANSFAC مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. نتايج تجزيه راه‌انداز با استفاده از پايگاههاي اطلاعاتي عناصر تنظيمي نشان داد كه در راه‌انداز اين ژن عناصر تنظيمي فراواني براي پاسخ به تنش‌هاي غيرزيستي و هورمون‌هاي گياهي وجود دارد. همچنين با استفاده از كتابخانه EST اين گياه دو عامل رونويسي محتمل شناسايي شد. سپس با كمك روش PCR زمان واقعي بيان ژن كليدي (ADS) اين مسير و سه عامل رونويسي در ژنوتيپ‌هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه عامل رونويسي WRKY نقش مهمتري نسبت به دو عامل رونويسي ديگر در تنظيم بيان ژنADS بازي مي‌كنند.

Malaria disease is caused by unicell of Plasmodium falsiparum. The unicell attacks to red blood cells and destroyed them. Nowadays, malaria has been reported in more than 100 countries. The artemisinin is a sesquiterpene that is produced by two isoprenoid and mevalonate pathways in Artemisia annua. Artemisinin as a new and effective drug is been used for various applications. Artemisia annua is an annual plant and native to Asia and most probably China. In this study, six different Artemisia annua genotypes were collected from Golestan province. Amorpha-4, 11-diene synthase (ADS) promoter was analyzed by using different cis-elements database of PLATcare, TRANSFAC and PLACE. The result showed that there are different cis-elements responding to plant hormones and abiotic stress in ADS promoter. We also identified two new putative transcription factors in EST library of Artemisia annua then studied the expression of ADS gene and three transcription factors by using real time PCR technique. The results showed that WRKY transcription factor has more important role than other transcription factors.