شناسایی ژن های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپن در گیاه دارویی زنیان (Trachyspermum ammi L.) با استفاده از توالی یابی RNA

توالی یابی RNA می تواند شناسایی ژن های کلیدی مرتبط با ساخت متابولیت های ثانویه گیاهی را تسهیل و تسریع نماید. بذور گیاه دارویی زنیان دارای 2 تا 9 درصد اسانس هستند که اصلی ترین ترکیبات آن را مونوترپن های تیمول، گاماترپینن و پاراسیمن تشکیل می دهد. در این پژوهش مطالعه ترنسکریپتوم گیاه دارویی زنیان با استفاده از توالی یابی RNA با تکنیک پربازده Illumina اجام گرفت. تعداد 42260830 خوانش دارای کیفیت مناسب بعد از یکپارچه سازی de novo با برنامه Trinity، منتهی به تولید 68051 عدد تک ژن با میانگین طول 4/859 و N50 معادل 1257 جفت باز گردید. جهت شناسایی تک ژن های مرتبط با مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپن، توالی تک ژن ها در پایگاه KAAS بارگذاری شد. بر اساس نتایج حاصل تعداد 30 ژن موجود در مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپن شناسایی شد که مشتمل بر تمامی ژن های دو مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپن (MEP و MVA) از ابتدای مسیر تا تولید ایزوپنیل دی فسفات بود. آنزیم های درگیر در مسیر MEP که در این پژوهش شناسایی شدند شامل 1- دئوکسی-دی-زایلولوز 5-فسفات سنتاز (DXS)، 1-دئوکسی-دی-زایلولوز 5 فسفات رداکتوایزومراز (DXR)، 2-سی-متیل-دی-اریتریتول 4-فسفات سیتیدیلیل ترنسفراز (ispD)، 4-دی فسفوسیتیدیل-2-سی-متیل-دی-اریتریتول کیناز (ispE)، 2-سی-lتیل-دی-اریتریتول 2و4-سیکلودی فسفات سنتاز (ispF)، 4-هیدروکسی-3-متیل بوت-2-انیل دی فسفات سنتاز(gcpE) ، 4-هیدروکسی-3-متیل-بوت-2-انیل دی فسفات ردوکتاز(ispH) ، ایزوپنتیل-دی فسفات دلتا ایزومراز، ایزوپرن سنتاز (ispS)، و ژرانیل-دی فسفات سنتاز (GPS) و به همین ترتیب آنزیم های مسیر MEV شامل استیل-کوآنزیم آاستیل ترنسفراز، HMG-کوآنزیم آسنتاز، HMG-کوآنزیم آردوکتاز (HMGCR)، موالونات کیناز، فسفوموالونات کیناز و موالونات دی فسفات دکربوکسیلاز بودند. شناسایی توالی ژن های مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپن می تواند زمینه ساز پژوهش های آینده در جهت مطالعه بیشتر، بیش بیان و مهندسی متابولیت این ژن ها گردد.