همسانه سازی و بررسی بیوانفورماتیکی ژن های CCD4a و CCD4b در زعفران (.Crocus sativus L) ایران

زعفران به عنوان یکی از گران بهاترین ادویه ها و رنگ های طبیعی است که در صنایع مختلف از جمله غذایی، دارویی و آرایشی- بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر، خانواده ای از آنزیم ها که پیش ماده های کاروتنوییدی را در جایگاه پیوندهای دوگانه برش می دهند، در گیاهان شناسایی و معرفی شده اند. به این خانواده از آنزیم های برش دهنده کارتنویید دی اکسیژناز CCD)) گفته می شوند. در این تحقیق به دلیل اهمیت ژن های CCD در بیوسنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران، دو ایزوفرم از این ژن با استفاده از روش نسخه برداری معکوس همسانه سازی، تعیین توالی و نتایج با موارد مشابه خارجی مورد مقایسه قرار گرفتند. بررسی های بیوانفورماتیکی شامل بررسی ارتباطات خویشاوندی و نیز ساختار های پروتتینی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل سازی سه بعدی این پروتئین ها به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب انجام گرفت. همچنین جهت اعتبار سنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی، پلات راماچاندران ترسیم گردید. نتایج حاصله نشان داد دو ایزوفرم CCD4a و CCD4b هر دو دارای دو اگزون (641 و 1099 جفت باز برای CCD4a  و 614 و 1099 جفت باز برای CCD4b) و یک اینترون (670 جفت باز در CCD4a و 668 جفت باز در CCD4b) هستند. بررسی In silico  خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئین های CsCCD4a و CsCCD4b بیانگر این حقیقت بود که پروتئین های بدست آمده از این دو ایزوفرم از نظر وزن مولکولی، تعداد اسیدهای آمینه، نقطه ایزوالکتریک، شاخص آلیفاتیک، شاخص ناپایداری و حلالیت مشابه می باشند. نتایج بررسی ساختارهای سه بعدی بدست آمده نشان داد این دو ایزوفرم دارای ساختارهای سه بعدی مشابهی می باشند. یافته های این تحقیق می تواند اطلاعات با ارزشی در رابطه با رفتار و واکنش آنزیم CCD4 در مسیر سنتز آپوکاروتنوییدهای زعفران فراهم کند و همچنین این نتایج می تواند در  برنامه های آتی اصلاح ژنتیکی زعفران ایران مفید واقع گردد.