کنگره بین المللی زیست فناوری گیاهان دارویی و قارچ های کوهی

صفحه اصلی / پنجمین کنگره بین المللی و ششمین همایش ملی زیست فناوری گیاهان دارویی و قارچ های کوهی

تحلیل شبکه برهمکنش میکروRNA-ژن در مسیر بیوسنتزی تانشینون در مریم گلی چینی (Salvia miltiorrhiza)

نویسندگان :

نرگس یازرلو¹ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی² محمد محسن زاده گلفزائی³ محمدمهدی تقوایی⁴

1- دانشگاه گیلان دانشکده علوم کشاورزی 2- دانشگاه گیلان دانشکده علوم کشاورزی 3- دانشگاه گیلان دانشکده علوم کشاورزی 4- دانشگاه گیلان دانشکده علوم کشاورزی

کلمات کلیدی :

Salvia miltiorrhiza،Tanshinone biosynthesis،MicroRNA،Medicinal plants

چکیده :

چکیده مریم‌گلی چینی (Salvia miltiorrhiza) یکی از مهم‌ترین گیاهان دارویی در طب سنتی چین است که ترکیبات زیست‌فعال باارزشی به نام تانشینون‌ها را تولید می‌کند. این ترکیبات دی‌ترپنوئیدی دارای خواص دارویی متعددی از جمله فعالیت‌های آنتی‌اکسیدانی، ضدالتهابی و ضدسرطانی هستند. درک مکانیسم‌های تنظیمی مؤثر بر مسیر بیوسنتز تانشینون‌ها، به‌ویژه در سطح پس‌از رونویسی، برای بهینه‌سازی تولید این متابولیت‌ها حائز اهمیت است. در این مطالعه، شبکه برهم‌کنش microRNA-ژن در مسیر بیوسنتز تانشینون با استفاده از رویکرد بیوانفورماتیکی مورد تحلیل قرار گرفت. توالی‌های mRNA سه ژن کلیدی این مسیر، یعنی CPS1، KSL1 و CYP، از پایگاه داده NCBI استخراج و با به‌کارگیری نرم‌افزار psRNATarget با پارامتر(Expectation=5) در برابر پایگاه داده توالی‌های microRNA (mirbase) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در مجموع ۲۵۲ microRNA متعلق به ۲۸ خانواده، این سه ژن کلیدی را هدف قرار می‌دهند. ژن CPS1 عمدتاً تحت تنظیم خانواده‌های microRNA از جمله miR781، miR319 و miR482 قرار داشت. ژن KSL1 بیشتر توسط اعضای خانواده‌های miR156 و miR902 هدف‌گیری شد، در حالی که ژن CYP عمدتاً تحت تأثیر miRNAهای خانواده‌های miR2630 و miR399 بود. تجزیه‌وتحلیل شبکه با نرم‌افزار Cytoscape وجود الگوهای تنظیمی پیچیده را آشکار کرد؛ به‌طوری که برخی microRNAها مانند miR7492 و miR482 قادر به هدف‌گیری همزمان دو ژن (به ترتیب CPS1 و CYP، و CYP و KSL1) بودند. این مشاهده، پدیده همکاری microRNAها (miRNA cooperativity) را نشان می‌دهد که در آن چندین microRNA به‌صورت جمع‌پذیر یا سینرژیستیک بیان یک ژن مشترک را مهار می‌کنند. یافته‌های این پژوهش نقش محوری microRNAها را در تنظیم دقیق مسیر بیوسنتز تانشینون برجسته می‌سازد. شناسایی این microRNAهای تنظیم‌کننده، بینش مولکولی ارزشمندی را برای اهداف مهندسی متابولیک فراهم می‌کند تا از طریق دستکاری هدفمند سطوح بیان آن‌ها، بازده تولید تانشینون‌ها در مریم‌گلی چینی افزایش یابد. مطالعات آینده می‌تواند با استفاده از تکنیک‌هایی مانند CRISPR یا RNAi به اعتبارسنجی عملکرد این microRNAها بپردازد.