جداسازی و تعیین مشخصات in silico راه انداز ژن کلیدی تاکسادین سینتاز مسیر تولید تاکسول در سرخدار

تاکسول یکی از موثرترین داروی های ضدسرطان در سال های اخیر می باشد که غالباً از گیاه سرخدار استخراج می شود. این ماده در حال حاضر به عنوان مهم ترین ترکیب طبیعی ضدسرطان با مکانیسمی متفاوت از سایر داروهای مشابه در این زمینه، در سراسر دنیا برای درمان انواع سرطان ها از جمله سرطان پوست، ریه، مجاری ادرار، مری، غدد لنفاوی و غیره به طور موثر مورد استفاده قرار می گیرد. تلاش های فراوانی برای سنتز کامل و سنتز نیمه مصنوعی تاکسول و همچنین استخراج آن از کشت های سلولی صورت گرفته که هر کدام از این روش ها مشکلات خاصی را به دنبال دارند. با توجه به مصرف فراوان این ماده در پزشکی و همچنین محدودیت تولید آن از منابع گیاهی لازم است تا مکانیسم بیوسنتز آن و همچنین عوامل موثر در افزایش تولید تاکسول به طور کامل مورد بررسی و مطالعه قرار گیرد. همکاری مشترک بین الیسیتورهای محیطی و عناصر تنظیمی موجود در راه اندازهای ژن های دخیل در مسیر سنتز تاکسول نقش بسزایی در میزان تولید این ماده دارند. لذا مطالعه ی حاضر، با هدف شناسایی و جداسازی راه انداز ژن کلیدی تاکسادین سینتاز در مسیر سنتز تاکسول در گیاه t. baccata و همچنین آنالیز این ناحیه به منظور شناسایی عناصر تنظیمی و عوامل رونویسی درگیر با راه انداز انجام شد. در این تحقیق از روش پیمایش dna جهت شناسایی و جداسازی راه انداز و از نرم افزارهای utrdb، plantcare و plantpan برای بررسی این ناحیه استفاده گردید که طی آن راه انداز ژن تاکسادین سینتاز به طول 1578 نوکلئوتید جداسازی و علاوه بر آن، تعدادی از عوامل رونویسی مانند erf1، tbp و myb و همچنین عناصر تنظیمی پاسخ دهنده به الیسیتورهای داخلی و خارجی شناسایی شدند. مطالعه ی راه انداز این ژن نشان می دهد که افزایش اتیلن که در شرایط تنش محیطی نظیر خشکی و شوری حاصل می گردد، موجب بیان عامل رونویسیerf1 شده و ژن تاکسادین سینتاز را فعال کرده و در نتیجه تاکسول تولید می گردد. همچنین، عامل myb نیز با دریافت پیام تنش اسمزی حاصل از افزایش آبسزیک اسید، بیان ژن های پاسخ دهنده به این هورمون را کنترل می کند. نتایج حاصل از آنالیز ناحیه ی راه انداز ژن تاکسادین سینتاز در سرخدار بر حضور چندین عنصر تنظیمی ویژه نظیر توالیmbs، جعبه ها یg و p دلالت دارد که سیگنال تنش های محیطی را دریافت و بیان این ژن را در شرایط مختلف تنظیم می نمایند. وجود موتیف های متعدد القاء شونده توسط نور بیانگر اهمیت این الیسیتور در افزایش تاکسول در سرخدار می باشد. از این رو، افزایش بیان این ژن توسط الیسیتورهای داخلی و خارجی موثر در فعال کردن عناصر تنظیمی راه انداز ژن تاکسادین سینتاز امکان پذیر است؛ که درنهایت منجر به افزایش سنتز تاکسول در گیاه می شود. این نکته حائز اهمیت است که نتایج بدست آمده در این پژوهش حاصل آنالیزهای نرم افزاری بوده و به مطالعه و کاربرد الیسیتورها در شرایط طبیعی گیاه به منظور افزایش این ماده، نیاز دارد. انتظار می رود که فراهم شدن عوامل محیطی موثر در القای ناحیه ی راه انداز ژن تاکسادین سینتاز، موجب بیان بیشتر این ژن کلیدی و در نتیجه موفقیت در تولید تجاری تاکسول گردد.