مطالعه خانواده ژنی ساکارز سینتاز (SUS) گندم (.Triticum aestivum L) بر اساس روش های بیوانفورماتیکی

در گیاهان عالی، ساکارز سینتاز (SuS, EC 2.4.1.13) به عنوان آنزیم کلیدی در متابولیسم ساکارز شناخته می شود. این آنزیم صورت برگشت پذیر و در حضور یوریدین دی فسفات (UDP)، ساکارز را به فروکتوز و UDP-گلوکز تبدیل می کند. در این مطالعه 22 ژن ساکارز سینتاز با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی در ژنوم گندم شناسایی شد که براساس جایگاه کروموزومی از TaSUS1 تا TaSUS22 نامگذاری شدند. آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که ژن های ساکارز سینتاز گندم و سایر گیاهان از نظر تکاملی به سه گروه SUSI، SUSII و SUSIII تقسیم می شوند. ژن های TaSUS هر گروه از نظر ویژگی های ساختاری مانند تعداد، طول و توزیع اگزون ها حفاظت شده هستند. ناحیه بالادست ژن های TaSUS دارای فراوانی متفاوتی از عناصر تنظیمی cis است که دلیلی بر پیچیدگی تنظیم بیان این ژن ها در مراحل نموی و یا پاسخ به تنش ها می باشد. همچنین 21 ژن TaSUS هدف miRNA مربوط به 16 خانواده متفاوت قرار می گیرند که اهمیت تظیم بیان ژن پس از رونویسی در این خانواده را نشان می هد. پروفایل بیانی مکانی/زمانی این ژن ها مشخص کرد که ژن های TaSUS مربوط به زیرگروه SUSI نقش مهمی در رشد و نمو گندم بر عهده دارند. این نتایج نگاه جدیدی به تکامل ژن های TaSUS بوده و اطلاعات پایه از نظر تکاملی و کارکردی احتمالی، برای انتخاب و ارزیابی نقش این ژن ها در متابولیسم ساکارز در شرایط رشدی مختلف در گندم را فراهم می کند.