جداسازی، مدل سازی ساختاری و بررسی بیان ژن استریکتوزیدین سنتاز دخیل در مسیر بیوسنتز ایندول آلکالوئیدها در گیاه Papaver somniferum

پروتیین استریکتوزیدین یکی از آنزیم‌های کلیدی مسیر بیوسنتز ایندول آلکالوییدهای گیاهی است. در حال حاضر، هیچ اطلاعاتی درباره توالی ژن استریکتوزیدین در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف برای گیاه خشخاش ثبت نشده است. بنابراین، این تحقیق با هدف جداسازی توالی کامل ژن استریکتوزیدین، آنالیزهای بیوانفورماتیکی و بررسی بیان آن در اندام های مختلفPapaver somniferum  و bracteatum Papaver انجام شد. توالی توافقی ژن STR با 1179 جفت باز، پس از شناسایی توالی های توافقی حاصل از سره کردن خوانش های مشابه در گونه های نزدیک به دست آمد. مطالعات فیلوژنی نشان داد که بخش انتهایی این آنزیم، دارای بیشترین حفاظت شدگی است. در ضمن، محدوده دمین عملکردی پروتیین استریکتوزیدین شامل باقیمانده‏های 181 تا 268 بود. با توجه به جداسازی طول کامل توالی توافقی ژن استریکتوزیدین، پیش بینی ساختار سوم پروتیین آن با استفاده از روش مقایسه ای حاصل از برنامه Modeller و پیش بینی و شبیه سازی دینامیک مولکولی آن با استفاده از نرم افزار GROMACS انجام شد. نتایج پیش بینی و ارزیابی ساختار سوم، بیانگر پایداری ساختاری مدل پیش بینی شده بود. در نهایت بررسی بیان ژن استریکتوزیدین در بافت های برگ، ساقه و غوزه گیاه خشخاش نشان داد که میزان بیان این ژن در بافت های مورد مطالعه به ترتیب حدود 12، 09/4 و 3/1 برابر ریشه به عنوان شاهد بود. همچنین در گیاه شقایق کبیر، ریشه بیشترین بیان (بیش از پنج برابر کپسول) را به خود اختصاص داد، درحالی که میزان بیان ساقه و برگ به ترتیب بیش از سه و 5/2 برابر کپسول بود. نتایج این تحقیق، امکان دستورزی ژن استریکتوزیدین با هدف مهندسی مسیر آلکالوییدهای خشخاش را فراهم می آورد.