شناسایی بیوانفورماتیکی سه microRNA و ژن‌های هدف آن‌ها در گیاه دارویی کیسه کشیش صورتی (Capsella rubella)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

چکیده

چکیده
هدف: microRNAها مولکول­های RNA غیرکدکننده کوچک هستند که در تنظیم بیان ژن­‌ها نقش دارند. microRNAها توسط RNA پلیمراز  II رونویسی می‌­شوند و پیش‌­سازهایی تولید می­‌کنند که تحت یک سری رویدادهای برش قرار می­‌گیرند تا microRNA بالغ را تشکیل دهند. این مولکول­‌های RNA غیرکدکننده کوچک با استفاده از کمپلکس RISC نقش تنظیمی خود را انجام می­‌دهند. microRNAها نقش مهمی در فرآیندهای مختلف گیاه از جمله رشد، نمو و پاسخ به محرک‌­های زیستی و غیرزیستی ایفا می­‌کنند. این پژوهش با هدف شناسایی microRNAهای حفاظت‌شده و ژن­‌های هدف آن­ها در گیاه دارویی کیسه کشیش صورتی (Capsella rubella) که گیاهی یک ساله با اثرات ضد انقباضی و ضد التهابی می­‌باشد، انجام شد.
مواد و روش‌ها: با استفاده از microRNAهای آرابیدوپسیس رونوشت­‌های همولوگ آن­‌ها در C. rubella شناسایی شد. سپس ساختار ساقه–حلقه تولیدکننده microRNAهای بالغ ترسیم شده، بخشی از توالی ساختار ساقه–حلقه که microRNA بالغ را شامل می­‌شود، مشخص گردید و در نهایت ژن­‌های هدف بالقوه هرکدام از microRNAها مشخص شدند.
نتایج : سه microRNA حفاظت‌­شده در این گیاه با نام‌­های Cru-miR156، Cru-miR169 و Cru-miR171 شناسایی شدند. برای این سه microRNA در مجموع 12 ژن هدف بالقوه شناسایی شد. این ژن‌­ها عمدتا فاکتورهای رونویسی هستند که در بسیاری از فرآیندهای مهم گیاه مانند انتقال فاز رویشی به زایشی و پاسخ به تنش‌­ها ایفای نقش می‌­کنند.
نتیجه‌گیری:  تاکنون هیچ microRNA برای این گیاه در پایگاه­ اطلاعاتی miRBase معرفی نشده و این اولین گزارش در زمینه microRNAها و ژن­‌های بالقوه آن­ها در گیاه C. rubella می­باشد. این یافته‌ها می‌­توانند درک بهتر فرآیندهای تحت کنترل microRNAها از رشد و نمو گرفته تا پاسخ به تنش‌­های محیطی را در این گیاه موجب شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Bioinformatic identification of three microRNAs and their target genes in the medicinal plant Pink Shepherd’s-Purse (Capsella rubella)

نویسندگان [English]

  • Mahdis Barati fard 1
  • Ehsan Mohseni fard 2
1 MSc Student, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran. Email address: mahdis2478@gmail.com
2 Associate Professor, Department of Plant Production and Genetics, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
چکیده [English]

Abstract
Objective
MicroRNAs are small, non-coding RNA molecules that play a role in regulating gene expression. MicroRNAs are transcribed by RNA polymerase II to generate precursors that undergo a series of cleavage events to form mature microRNAs. These small non-coding RNA molecules perform their regulatory role through the RISC complex. MicroRNAs play an important role in various plant processes, including growth, development, and response to biotic and abiotic stresses. This study aims to identify conserved microRNAs and their target genes in Capsella rubella, an annual plant known for its anti-contraction and anti-inflammatory effects.
Materials and Methods
MicroRNA homologs in C. rubella were identified using Arabidopsis microRNAs. The stem-loop structures generating mature microRNAs were predicted, the locations of the mature microRNAs on these structures were determined, and potential target genes for each microRNA were predicted.
Results
Three conserved microRNAs were predicted: Cru-miR156, Cru-miR169, and Cru-miR171. A total of 12 potential target genes were identified for these three microRNAs. These genes are mainly transcription factors involved in various important plant processes, such as the transition from the vegetative to the reproductive phase and responses to stresses.
Conclusion
No microRNA has been reported for this plant in the miRBase database, making this the first report of microRNAs and their potential target genes in C. rubella. These findings contribute to a better understanding of the processes regulated by microRNAs in this plant, such as growth, development, and stress responses.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gene ontology
  • Noncoding genes
  • Transcription factor