-
خواص دارویی آرتمیزیا مربوط به اسانس های فرار آن بوده که شامل طیف وسیعی از مواد شیمیایی فعال از قبیل منوترپن ها، سسکوئی ترپن ها و تری ترپن ها است. از ترپن های مهم می توان بتا آمیرین، بتا کاریوفیلن، لینالول و بتا پنین را نام برد که به عنوان داروی ضد سرطان، ضد درد، ضد میکروب، آنتی اکسیدان و ضد التهاب بکار می رود. در این مطالعه، میزان بیان نسبی چهار ژن بتا آمیرین سنتاز، بتا کاریوفیلن سنتاز، لینالول سنتاز و بتا پنین سنتاز در 8 گونه آرتمیزیا به وسیله واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی شد. در این تحقیق از ژن 18S rRNA به عنوان ژن کنترل استفاده شد. بیشترین و کمترین سطح بیان بتا آمیرین سنتاز، بتا کاریوفیلن سنتاز، لینالول سنتاز و پنین سنتاز نسبت به گونه A.annua به ترتیب در مرحله گلدهی (62/1) گونه A. scoparia و مرحله گیاهچه ای (85/50-) گونه A. sieberi، مرحله گلدهی (28/56) گونه A.campestris و مرحله گلدهی (74/10-) گونه A. vulgaris، مرحله غنچه دهی (86/15) گونه A. scopariaو مرحله غنچه دهی (20-) گونه A. sieberi، مرحله غنچه دهی (57/53) گونه A.campestris و مرحله غنچه دهی (49/23-) گونه A. diffusa مشاهده شد.
کلید واژگان: آرتمیزینین, بیان ژن, سسکوئی ترپن, واکنش زنجیره ای در زمان واقعیJournal of Genetics, Volume:8 Issue: 2, 2013, PP 199 -206The pharmaceutical properties of artemisia are partially attributed to their essential oils, containing a wide variety of active phytochemicals, such as monoterpenes, sesquiterpenes and triterpenes. Among important terpens are β-amyrin, β-caryophyllene, Linalool and β-Pinene that are used as anticancer, analgesic, antimicrobial, antioxidant and anti-inflammatory. In this study, we have examined the relative expression levels of four genes of β-amyrin synthase, β-caryophyllene synthase, Linalool Synthase, and β-Pinene Synthase in eight species of Artemisia by real-time PCR. We used 18S rRNA as a control gene.Maximum and minimum expression levels of β-amyrin synthase, β- caryophyllene synthase, Linalool Synthase and β-Pinene Synthase were observed related to A. annua at the flowering stage of A. scoparia (1.62) and the seedling stage of A. sieberi (-50.85), the flowering stage of A.campestris (56.28) and the flowering stage of A. vulgaris (-10.74), the budding stage of A. scoparia (15.86) and the budding stage of A. sieberi (-20), the budding stage of A.campestris (53.57) and the budding stage of A. diffusa (-23.49), respectively.Keywords: Artemisia, Gene expression, Real, time PCR, Sesquiterpene -
روی به عنوان یک عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان، نقش مهمی در بسیاری از فرایندهای متابولیکی گیاهان ازجمله بیان ژن لیمونن سینتاز برعهده دارد. لیمونن سینتاز به عنوان یک آنزیم کلیدی در مسیر بیوسنتز روغن های فرار می باشد که در واکنش های دفاعی گیاهان نقش دارد. از این رو در این پژوهش اثر غلظت های مختلف روی بر بیان ژن لیمونن سینتاز در زیره سبز و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. بعد از استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان ژن با روش Real time PCR بررسی شد. نتایج مقایسه میانگین میزان بیان ژن با آزمون چند دامنه ای دانکن در غلظت های مختلف نشان داد که در گیاهان تیمار شده، افزایش غلظت روی تا 100 میکرومولار با افزایش بیان ژن لیمونن سینتاز رابطه مستقیم دارد. با توجه به نقش آنزیم لیمونن سینتاز، افزایش بیان آن می تواند از طریق افزایش تولید مونوترپن ها در گیاه باعث تولید بیشتر روغن های فرار و در نتیجه محافظت گیاه در مقابل علف خوارها شود.کلید واژگان: بیان ژن, روی, زیره سبز, لیمونن سینتاز, real time PCRIranian Journal of Rangelands Forests Plant Breeding and Genetic Research, Volume:24 Issue: 2, 2017, PP 190 -198Zinc as an essential element for plant growth, plays an important role in many metabolic processes of plants, such as limonene synthase gene expression pathway. Limonene synthase is considered as an important enzyme in volatile oil biosynthesis that plays significant role in plant defensive reactions. In the present study, limonene synthase gene expression in Cumin was evaluated in presence of different concentration of Zinc elicitors based on a completely randomized design. Total RNA was extracted and cDNA synthesis was performed and Real Time PCR quantity assay method was used for limonene synthase gene expression. Results of the comparison of gene expression with Duncan's multiple range tests in different concentrations showed that in treated plants, there was a direct correlation between increasing of Zinc concentration up to 100 µM and limonene synthase gene expression. Limonene synthase gene expression by increasing production of monoterpens may produce more volatile oils in plant species and thus protects the plant against herbivores.Keywords: Cuminum cyminum, gene expression, limonen synthase, real time PCR, zinc
-
مجله تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، سال سی و سوم شماره 2 (پیاپی 82، خرداد و تیر 1396)، صص 314 -324به منظور بررسی تاثیر اسپری نانو کلات آهن و نانوذرات نقره سنتز شیمیایی و سنتز سبز بر میزان بیان دو ژن جرماکرنA سنتاز (TpGAS) و پارتنولید سنتاز (TpPTS) دخیل در مسیر بیوسنتزی پارتنولید در گیاه بابونه کبیر (Tanacetum parthenium L.)، آزمایشی به صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل اجرا شد. RNA کل از نمونه های برگی استخراج و به دنبال آن cDNA سنتز و برای بررسی الگوی بیان ژن از واکنش Real Time PCR استفاده شد. میزان پارتنولید موجود در عصاره گیاهان به وسیله دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) سنجش شد. داده ها به کمک نرم افزار آماری SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. افزایش معنی داری (P<0.01) در بیان ژن های جرماکرنA سنتاز (TpGAS) و پارتنولید سنتاز (TpPTS) در گیاهان تیمار شده با نانو ذره نقره سنتز سبز نسبت به گیاهان شاهد، گیاهان تیمار شده با نانو ذره نقره سنتز شیمیایی و نانو کلات آهن مشاهده شد و بیشترین بیان ژن های جرماکرنA سنتاز (TpGAS) و پارتنولید سنتاز (TpPTS) در گیاهانی که تحت تنش خشکی و تیمار با نانوذرات نقره سنتز سبز قرار گرفته بودند، ثبت شد. همبستگی مثبتی بین بیان ژن های جرماکرنA سنتاز (TpGAS) و پارتنولید سنتاز (TpPTS) با میزان پارتنولید مشاهده شد. بنابراین به نظر می رسد نانوذرات نقره سنتز سبز و تنش کم آبی می توانند به عنوان القاءکننده سبب افزایش بیان ژن های جرماکرنA سنتاز (TpGAS) و پارتنولید سنتاز (TpPTS) و به دنبال آن افزایش تولید پارتنولید در گیاه بابونه کبیر شوند.کلید واژگان: بیان ژن, پارتنولید, تنش خشکی, سنتز سبز, نانوذراتTo investigate the effects of nano-chelate spraying of Iron, chemical -synthesis and green-synthesis silver nanoparticles on the expression of two genes, germacrene A synthase (TpGAS) and parthenolide synthase (TpPTS) genes which are involved in the parthenolide biosynthesis pathway of Tanacetum parthenium L., a factorial experiment based on randomized complete block design was conducted with three replications. The experiment took place in the greenhouse of Zabol University in Iran. At first, the total RNA from samples of leaves, and then the synthesis of cDNA were extracted. Afterward, Real Time PCR analysis was used to determine gene expression patterns. Parthenolide concentration was measured by high-performance liquid chromatography (HPLC). The analysis of the data was conducted by SAS software, and there was a significant increase in the expressions of both germacrene A synthase (TpGAS) and parthenolide synthase (TpPTS) genes of treated plants with green-synthesis silver nanoparticles in compare with the control plants, and some plants which were treated by chemical- synthesis silver nanoparticles and nano-chelate of Iron. Furthermore, the maximum expressions of both germacrene A synthase (TpGAS) and parthenolide synthase (TpPTS) genes were identified in groups of plants which were under the influence of drought stress, or were treated by green-synthesis silver nanoparticles. A positive relation was seen between the expressions of germacrene A synthase genes (TpGAS) and parthenolide synthase (TpPTS) genes with the amount of parthenolide itself. It can be concluded that green-synthesis silver nanoparticles and water deficit stress can cause an increase on the expressions of parthenolide and germacrene A synthase genes, and as result of that, cause an increase on parthenolide production of Tanacetum parthenium.Keywords: gene expression, Parthenolide, water stress, green synthesis, Nanoparticles
-
نشریه تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران، سال بیست و سوم شماره 2 (پیاپی 46، تابستان 1394)، صص 164 -174
سیاه دانه (Nigella sativa L.) متعلق به خانواده آلاله، یکی از گیاهان دارویی مهم می باشد که انواع متعددی از متابولیت های ثانویه گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می کند. مونوترپن ها و تری ترپن ها از مهم ترین گروه های تشکیل دهنده ترپن ها می باشند. در مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها تحت عنوان مسیرMEP واقع در پلاستید، ژن های مختلفی دخیل می باشند که مونوترپن سنتازها تحت عنوان ژن های محدودکننده سرعت واکنش در این مسیر شناخته شده اند. در طی مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها، آنزیم ژرانیل دی فسفات سنتاز مسئول کاتالیز ژرانیل دی فسفات به عنوان پیش ماده عمومی مونوترپن ها می باشد. اکسیدواسکوآلن سیکلازها از مهم ترین آنزیم های کاتالیزکننده مسئول بیوسنتز تری ترپنوییدها می باشند که بتاآمیرین سنتاز و اسکوآلن اپوکسیداز از جمله ی این آنزیم ها هستند. در این پژوهش بیان ژن های مختلف شامل یک ژن مونوترپن سنتازی، ژرانیل دی فسفات سنتاز، بتاآمیرین سنتاز و اسکوآلن اپوکسیداز تحت تیمار اسیدسالیسیلیک بررسی شد. بیان نیمه کمی ژن های مونوترپن سنتاز، ژرانیل دی فسفات سنتاز، بتاآمیرین سنتاز و اسکوآلن اپوکسیداز در سطح رونوشت در برگ های تیمارشده با اسیدسالیسیلیک نشان دهنده تغییر بیان متفاوت این ژن ها در پاسخ به اسیدسالیسیلیک می باشد.
کلید واژگان: بیان ژن, ترپن ها, سیاه دانه, گیاه دارویی, متابولیت های ثانویهIranian Journal of Rangelands Forests Plant Breeding and Genetic Research, Volume:23 Issue: 2, 2015, PP 164 -174Black cumin (Nigella sativa) is an important medicinal plant belonging to the Ranunculaceae which produces large diversity of secondary metabolites especially terpenes. Mono (C10) and tri-terpenes (C30) are two major structural classes of terpene compounds. Several genes are involved in biosynthetic pathway of the monoterpenes known as MEP pathway، located in plastids. In the MEP pathway، monoterpene synthases are rate- limiting enzymes for monoterpene biosynthesis. In the biosynthetic pathway of monoterpenes geranyl diphosphate synthase catalyzing geranyl diphosphate (GDP) biosynthesis as universal precursor of monoterpenes. Oxidosqualenecyclases is of the most important. In this study gene expression patterns of a monoterpene synthase، GDP synthase، beta amirin synthase and squalene oxidase were evaluated under salicylic acid treatment. Gene expression analysis of the genes at trasnscript level using semi-quantitative PCR in response to salicylic acid treatment revealed their differential expression.
Keywords: Gene expression, terpenes, black cumin, medicinal plant, secondary metabolite -
Dracocephalum kotschyi (Lamiaceae), as one of the remarkable aromatic plants, widely grows and also is cultivated in various temperate regions of Iran. There are diverse reports about the composition of the oil of this plant representing limonene derivatives as its major compounds. There is no report on cloning of mono- or sesquiterpene synthases from this plant. In the present study, the aroma profile of D. kotschyi has been extracted and analyzed via Headspace Solid-Phase Microextraction technique coupled with Gas Chromatography- Mass Spectroscopy. In order to determine the sequence of the active terpene synthase in this plant, first mRNA was prepared and cloning was performed by 3’ and 5’-RACEs-PCR method, then cDNA was sequenced and finally aligned with other recognized terpene synthases. The results showed that the plant leaves mainly comprised geranial (37.2%), limonene-10-al (28.5%), limonene (20.1%) and 1,1-dimethoxy decane (14.5%). Sequencing the cDNA cloned from this plant revealed the presence of a monoterpene synthase absolutely similar to limonene synthase, responsible in formation of limonene, terpinolene, camphene and some other cyclic monoterpenes in its young leaves.
Keywords: Dracocephalum kotschyi, Essential oil, Headspace Solid-Phase Microextraction, Lamiaceae, monoterpene synthase -
گیاهان دارویی از زمان های دور نقش مهمی در طب سنتی داشته اند. متابولیت های ثانویه تولید شده توسط گیاهان، کاربردهای فراوانی در علم پزشکی، داروسازی و صنعت دارند. جنس آرتمیزیا به دلیل تولید سسکویی ترپن آرتمیزینین و بسیاری دیگر از ترکیبات مفید حائز اهمیت است. سسکویی ترپن های مختلف توسط آنزیم های ترپن سنتاز از پیش ماده مشترک فارنسیل دی فسفات حاصل تولید می شوند. در این مطالعه هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران کشت شدند. نمونه گیری از بافت گل ها در مرحله به گل رفتن گیاهان در سه تکرار زیستی انجام گرفت و بیان نسبی یک پرنیل ترنسفراز (فارنسیل دی فسفات) و دو سسکویی ترپن سنتاز (بتاکاریوفیلن سنتاز، بتافارنسین سنتاز) توسط Real-time PCR مورد بررسی قرار گرفت و گونه Artemisia annua به عنوان گونه مرجع در نظر گرفته شد و سایر گونه ها نسبت به آن مقایسه شدند. همچنین روش GC-MS برای اندازه گیری میزان ترکیبات تولید شده نهایی توسط هر یک از ترپن سنتازها به کار گرفته شد. نتایج نشان داد که داده های حاصل از بررسی بیان ترپن سنتازها با داده های به دست آمده از GC-MS تا اندازه ای هم خوانی داشت. گونه A. scoparia بیش ترین سطح رونویسی برای ترپن سنتازهای مورد مطالعه را نشان داد. به علاوه نتایج حاصل از GC-MS بالاترین میزان تولید بتاکاریوفیلن سنتاز و بتافارنسین سنتاز را در این گونه نشان داد. بر اساس نتایج این تحقیق می توان بیان کرد که مسیرهای بیوسنتزی سسکویی ترپن ها توسط سسکویی ترپن سنتاز های اختصاصی همان مسیر تنظیم می شود.کلید واژگان: آرتمیزیا, آرتمیزینین, ترپن سنتاز, متابولیت های ثانویهJournal of Genetics, Volume:11 Issue: 1, 2016, PP 669 -676Medicinal plants have had important roles in traditional medicine since ancient times. Secondary metabolites produced in plants have many applications in medicine, pharmacology and industry. The genus Artemisia is very important due to the production of sesquiterpene Artemisinin and many other compounds. Various sesquiterpenes production is catalyzed from central intermediate farnesyl diphosphate, by sesquiterpene enzymes. In this study seven Artemisia species local to Iran were planted. Flower tissues were sampled in flowering phase, in three biological replications. The relative expression of one prenyle transferase (Farnesyl diphophate synthase) and two sesquiterpene synthases (beta-caryophyllene synthase and beta-farnesene synthase) was studied by Real-time PCR. Artemisia annua was considered as the reference species. Besides, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was applied to investigate the end products produced by each terpene synthases. The results showed that the expression of terpene synthase genes is consistent with their products obtained in GC-MS. The maximum level of expression for terpene synthase-encoding genes was achieved for A. scoparia. Moreover, the results from GC-MS indicated the highest amount of production of beta-caryophyllene and beta-farnesene in this species. It can be concluded that the biosynthesis pathways of sesquiterpenes may be regulated by its specific sesquiterpene synthase.
-
Squalene synthase (E.C, 2.5.1.21) catalyzes the reductive dimerization of two molecules of farnesyl diphosphate to squalene, so that it is involved in the first step in cholesterol biosynthesis. Inhibition of squalene synthase is under consideration as an approach of decreasing cholesterol levels in the prevention of cardiovascular disease. Therefore squalene synthase is attractive object for the treatment of hypercholesterolemia, hypertriglyceridemia and coronary heart disease. Understanding the interaction of squalene synthase binding site with inhibitors is crucial for the development of pharmaceutical agents. At this aim, computer aided drug design is an applicable method that can study theses interactions and describe significant characteristics for squalene synthase binding site recognition.MethodsIn the present work, we applied the molecular docking approach for 9 inhibitors of squalene synthase. Autodock Tools 4.2 was used in order to prepare the docking runs. After the docking runs, the final binding modes of the inhibitors were selected on the basis of the highest score or in other words best fit corresponding to the complex with the lowest free energy of binding.ResultsThe docking results indicate that all inhibitors bind to squalene synthase active site. Our results clearly show that non polar interactions play a significant role in determining the binding free energy. The results also demonstrated that the inhibitor binding site is a hydrophobic pocket that completely is surrounded by the hydrophobic residue. Also, it was found that the inhibitor 6 (E5700) have the lowest binding free energy (-9.01 kcal/mol).ConclusionThe docking results will be useful for the structure-based drug design and the development of the pharmaceutical agents to treatment of coronary heart disease.Keywords: Squalen synthase inhibitor, Hypercholesterolemia, Molecular docking, Binding free energy
-
مریم گلی یکی از مهم ترین گیاهان دارویی و معطر و دارای اثرات ضدسرطانی، آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی می باشد. یکی از اجزای اصلی اسانس این گیاه، مونوترپن 1و8-سینیول است که مسیول برخی از این اثرات می باشد. در این تحقیق، اثر تنش خشکی در سه سطح 60 (ملایم)، 75 (جزیی) و 100 (کنترل) درصد ظرفیت زراعی مزرعه و محلول پاشی برگی کیتوزان در چهار سطح آب مقطر (کنترل)، اسید استیک (کنترل)، 25/0 و 5/0 گرم در لیتر کیتوزان بر بیان ژن سینیول سنتاز در ریشه و محصول نهایی این ژن، 1و8-سینیول، در شاخساره های گیاه مریم گلی در یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در شرایط گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. بیان ژن نسبی سینیول سنتاز و مقدار 1و8-سینیول به ترتیب با استفاده از روش Real-Time PCR و دستگاه کروماتوگرافی متصل به طیف سنج جرمی (GC-MS) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی بیان ژن مورد مطالعه و ماده 1و8-سینیول را به شدت افزایش می دهد. همچنین محلول پاشی کیتوزان، به ویژه در مقدار 5/0 گرم در لیتر موجب افزایش بیان ژن سینیول سنتاز در ریشه و ماده 1و8-سینیول در شاخساره های این گیاه شد. در کل، تنش خشکی موثرتر از کیتوزان در افزایش میزان بیان ژن سینیول سنتاز و مقدار 1و8-سینیول بود. بیشترین میزان بیان ژن سینیول سنتاز و مقدار 1و8 سینیول در حضور همزمان تنش خشکی (ملایم) و کیتوزان (5/0 گرم در لیتر) به دست آمد. در شرایط تنش خشکی جزیی، بیان ژن مورد مطالعه افزایشی نداشت اما افزایش محصول نهایی آن در شاخساره ها مشاهده شد. این نتایج برای اولین بار نشان داد که تنش خشکی و کیتوزان می توانند باعث افزایش بیان ژن سینیول سنتاز در سطح رونوشت برداری در ریشه های گیاه مریم گلی شوند. بنابراین، با اعمال تنش رطوبتی همراه با کیتوزان، متابولیت 1و8-سینیول می تواند در گیاه مریم گلی افزایش یابد.
کلید واژگان: اسانس, مونوترپن, real time- PCR, GC-MSJournal of Genetics, Volume:14 Issue: 4, 2020, PP 327 -336Common sage (Salvia officinalis) is one of the most important medicinal and aromatic plants and possesses anticancer, antioxidant and antimicrobial properties. One of the essential oil components of the sage plant is monoterpene, 1,8-cineole, that is responsible for some of these effects. The effect of foliar application of chitosan (control, 0.0, 0.25 and 0.50 g/L) under different levels of water deficit (FC = 60, 75 and 100%) were investigated on the expression level of cineole synthase gene in the roots and accumulation of 1,8-cineole content in the leaves of the sage plants. The experiment was conducted as factorial based on completely randomized design with three replications. The level of gene expression was determined by real time PCR in plant roots and the 1,8-cineole content was identified by gas chromatography/mass spectrometry in leaves. Results indicated that the expression of studied gene and 1,8-cineole content were strongly up-regulated with water deficit. Furthermore, foliar application of chitosan (specially in 0.5 g/L) effectively up-regulated the cineole synthase gene expression in roots and 1,8-cineole content in the shoots. Overall, water deficit stress was more effective than chitosan in the up regulation of cineole synthase gene and 1,8-cineole synthase content. The maximum level of cineole synthase gene expression and 1,8-cineole content were observed in mild drought stress and 0.5 g/L chitosan condition. Slight water deficit stress had no effect on gene expression but the final product was increased in shoots. For the first time, our results indicated that water deficit stress and chitosan could increase cineole synthase gene expression in the roots of common sage. Therefore, chitosan along with water deficit probably increase 1,8-cineole content in shoots, in part, through increasing the expression level of 1,8-cineole synthase gene in roots.
Keywords: Essential oil, GC-MS, Monoterpene, real time PCR -
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.RNA-seq can facilitate and accelerate the identification of key genes involved in the synthesis of the plant secondary metabolites. The fruits of the medicinal plant Ajowan (Trachyspermum ammi) contain 2-9 % essential oil which the monoterpenes thymol, γ-terpenine and para-cymene, are the major constituents. In the present study transcriptome analysis of Ajowan via RNA-seq by Illumina high-throughput technique was done. 42260830 high-quality clean reads were assembled into 68051 unigenes with the average length of 859.4 and N50 of 1257 bp. In order to identify unigenes involved in terpenoid backbone biosynthetic pathway, the sequences were uploaded on the KAAS database. On the basis of results, 30 genes in the pathway were identified including all the genes in two terpenoid backbone pathway (MEP and MVA) from the beginning of the pathway to IPP production. Enzymes involved in MEP pathway that were present in our dataset included 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (DXS), 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase (DXR), 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate cytidylyltransferase(ispD), 4-diphosphocytidyl-2-C-methyl-D-erythritol kinase (ispE), 2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphate synthase (ispF), 4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate synthase (gcpE), 4-hydroxy-3-methylbut-2-en-1-yl diphosphate reductase (ispH), isopentenyl-diphosphate delta isomerase, isoprene synthase (ispS), and geranyl-diphosphate synthase (GPS). Likewise, MEV pathway genes included acetyl-CoA acetyltransferase, HMG-CoA synthase, HMG-CoA reductase (HMGCR), phosphomevalonate kinase and mevalonate diphosphate decarboxylase. Identification of genes involved in biosynthetic pathways of terpenoid backbone will aid in future studies of the genes characterization, over-expression and metabolite engineering.
-
مونوترپن های مهمی مانند کامفور و فنچول از جمله اجزای مهم تشکیل دهنده اسانس گیاه دارویی اسطوخودوس می باشند. ژن های مونوترپن سنتاز اهدف مناسبی برای مهندسی متابولیک در اسطوخودوس هستند. این پژوهش به منظور سنجش بیان و القای دو ژن کلیدی (فنچول سنتاز و برنیول سنتاز) در مسیر بیوسنتز مونوترپن ها در اسطوخودوس در پاسخ به الیسیتورهای متیل جاسمونات و سالیسیلیک اسید اجرا شد. ابتدا گیاهان در مراحل قبل و بعد از گل دهی در آزمایشات منفرد تحت تیمارهای متیل جاسمونات و سالیسیلیک اسید هر یک با غلظت یک میلی مولار، قرار گرفتند. سپس در زمان های صفر (شاهد)، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال تیمار در مراحل قبل و بعد از گل دهی، نمونه برداری از برگ گیاهان جهت بررسی بیان ژن انجام شد. نتایج نشان داد که بیان این ژنها تحت تاثیر تیمار سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات قرار می گیرند. به طور کلی بیان هر دو ژن فنچول سنتاز و برنیول سنتاز در مرحله قبل از گلدهی بیشتر از بعد از گلدهی بود. همچنین در تیمار با متیل جاسمونات بیان برنیول سنتاز بیشتر تحت تاثیر قرار گرفت و تا 72 ساعت روند بیان آن کاملا افزایشی بود. به واسطه بیان افزایشی این ژنها در تیمارهای سالیسیلیک اسید و به ویژه متیل جاسمونات می توان انتظار داشت که مقدار مونوترپن های با ارزشی مانند کامفور و فنچول در گیاه اسطوخودوس افزایش نشان دهند.کلید واژگان: اسطوخودوس, بیان ژن, متابولیتهای ثانویه, مهندسی متابولیک, الیسیتورImportant monoterpenes such as camphor and fenchol are components of lavender (Lavandula angustifolia) essential oil. Monoterpene synthases are suitable target genes for metabolic engineering in Lavender. This study was performed to analyze the expression and induction of the two key genes (borneol synthase and fenchol synthase) involved in monoterpenes biosynthetic pathway in lavender after elicitation by methyl jasmonate and salicylic acid. First, plants in the pre-flowering and post-flowering stages were treated separately by methyl jasmonate and salicylic acid, each at a concentration of 1 mM. Then, plant leaves were harvested 0 (control), 24, 48 and 72 hours after treatments for gene expression analysis. The results showed that the expression of these genes was affected by salicylic acid and methyl jasmonate treatment. In general, the expression of both genes in the pre-flowering stage was higher than that of post-flowering. Moreover, the expression of borneol synthase was more affected by methyl jasmonate, so that its expression trend was completely increased up to 72 hours. Given the increased expression of borneol synthase and fenchol synthase in plants treated with salicylic acid, and methyl jasmonate it could be expected that the content of valuable monoterpenes such as camphor and fenchol increase in lavender.Keywords: Lavandula angustifolia, Gene expression, Secondary metabolites, Metabolic Engineering, Elicitor
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
- 891
- 11
-
علمی902
-
معتبرحذف فیلتر
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.