توالی یابی و مطالعه فیلوژنتیکی ژن آلترناتیو اکسیداز (aox2) در زیرخانواده Anthemideae

گیاهان دارویی، امروزه یکی از حائز اهمیت ترین محصولات بخش کشاورزی محسوب می شوند. پیشرفت در زمینه گیاهان دارویی یکی از اهداف مهم فعالان بخش کشاورزی در حال حاضر می باشد. اگرچه گیاهان دارویی تاکنون در کشور ما بسیار کمتر مورد توجه بوده اند ولی اهمیت روز افزون این گیاهان در سراسر دنیا، امروزه توجه بسیاری از بخش های کشاورزی را به خود معطوف نموده است. Anthemideae یکی از زیرخانواده های مهم در خانواده Asteraceae می باشد و دارای 5 جنس با اهمیت شامل: بومادران (.Achillea sp)، بابونه (Matricaria sp..)، مخلصه (Tanacetum sp..)، درمنه (Artemisia sp.) و Santolina sp. می باشد که اغلب به عنوان گیاهان دارویی مهم در پزشکی مطرح می باشند. از آن جائیکه گیاهان این زیرخانواده، منبع غنی از آنتی اکسیدان های گیاهی می باشند که آنان را از اثرات مضر گونه های واکنشگر اکسیژنی حفظ می نمایند. آنتی اکسیدان ها به دو گروه کلی آنزیمی و غیر آنزیمی تقسیم می شوند. به طور کلی آنتی اکسیدان های گیاهی نسبت به آنتی اکسیدان های سنتز شده به صورت شیمیایی عوارض کمتری دارند. آلترناتیواکسیداز یکی از آنزیم های مهم در زنجیره انتقال الکترون می باشد که مسئول مسیر تنفس آلترناتیو است و ژن aox2 کدکننده یکی از زیرواحدهای این آنزیم می باشد. لذا شناسایی، ردیابی و توالی یابی ژن های کد کننده این ترکیبات در گیاهان زیرخانواده Anthemideae ضروری به نظر می رسد.
ابتدا براساس همردیف سازی چندتایی توالی های جستجو شده برای گیاه مدل آرابیدوپسیس و سایر گیاهان در پایگاه داده های بانک ژن (NCBI)، انجام شد. آغازگرهای اختصاصی به صورت هرز برای نواحی حفاظت شده آمینواسیدی (Active site) پروتئین AOX2 طراحی شدند. آغازگرها در جنس های زیرخانواده Anthemideae ناحیه ای به طول تقریبی300 جفت نوکلئوتید را تکثیر نمودند و در ادامه تعین توالی شدند.
نتایج حاصل از جستجو با ابزار BLAST در پایگاه داده های NCBI برای توالی های بدست آمده، صحت توالی های مذکور را تایید نمود. همچنین حضور ناحیه فعال پروتئینی در این توالی ها، تایید دیگری بر صحت توالی های بدست آمده بود. به منظور بررسی تنوع ژن aox2 بین جنس های مهم زیرخانواده Anthemideae میانگین کل Pairwise distance بر اساس دو مدل K2P و P-diatance و بر اساس توالی نوکلئوتید ها (جایگزینی های همجنس Transition و ناهمجنس Transversion نوکلئوتید ها) از نرم افزار Mega ver 5.0 استفاده و درصد تنوع محاسبه گردید. داده های حاصل از آن ها نشان دادند جنس های مذکور از نظر ژن aox2 حفاظت شده می باشند و Matricaria sp. و Achillea sp. نزدیکترین جنس ها به یکدیگر و جنس های Artemisia sp. و Chrysanthemum sp. دورترین جنس ها از یکدیگر محسوب می شوند.
نتایج حاصل از ترسیم نمودار خوشه ایبرای ژن aox2، حفاظت شدگی بالای aox2 را در جنس های مذکور تایید نمود.