مطالعه و شناسایی نواحی پالیندرومی در ژنوم برنج به روش insilico و اعتبارسنجی برخی از آغازگرهای مبتنی بر آنها جهت انجام تجزیه های ژنتیکی

برنج یکی از مهم¬ترین گیاهان زراعی راهبردی و همچنین منابع اصلی تأمین غذای بیش از نیمی از مردم جهان است. به منظور مطالعه و شناسایی نواحی پالیندرومی dna ژنومی برنج از ابزارهای بیوانفورماتیک (زبان برنامه¬نویسی r) استفاده شد. این تحقیق به منظور ارائه یک رویکرد جدید بر مبنای استفاده از توالی¬های پالیندرومی به عنوان نشانگرهای مولکولی(pars) جهت تشخیص چندشکلی بین ارقام صورت گرفت. ابتدا کل dna ژنومی برنج به تفکیک هر کروموزوم با استفاده از زبان برنامه¬نویسی r، پکیج biostrings، دستور findpalindromes و با اعمال معیارهای خاص کاوش گردید. به علاوه با استفاده از r برآورد gc، ترکیب نوکلئوتیدی و همپوشانی توالی¬های پالیندروم با توالی¬های ژنی برنج با استفاده از پکیج و دستورات مورد نیاز برای هر 12 کروموزوم برنج محاسبه گردید. در کل کروموزوم 1 و کروموزوم 12 به ترتیب بیشترین و کمترین فراوانی پالیندروم¬ها را داشتند. درصد gc برای هر سه ناحیه ساقه، حلقه و کل پالیندروم حدود 40 درصد برآورد شد. ترکیب نوکلئوتیدی متفاوتی (تعداد a, c, g, t) برای هر توالی پالیندرومی بدست آمد که شدت تکرارهای هر نوکلئوتید در یک توالی پالیندرومی برآوردی از حضور یک ژن در اطراف آن ناحیه پالیندرومی است. پالیندروم¬ها با 20 درصد ژن¬های هر کروموزوم همپوشانی نشان دادند. همچنین بیشترین شاخص تراکم برای کروموزوم 8 (81/41 عدد پالیندروم در سانتی مورگان) و کمترین آن برای کروموزوم 3 (87/33) محاسبه شد. تعداد 25 آغازگر منفرد (17 تا 26 نوکلئوتیدی) اختصاصی pars جهت آنالیز مولکولی با استفاده از توالی¬های پالیندروم طراحی گردید. تعداد 14 آغازگر چندشکلی مناسبی را بین ارقام نشان دادند. در کل تعداد 90 جایگاه ژنی امتیازدهی شدند که 74 جایگاه چندشکلی نشان دادند. میانگین تنوع ژنی نئی 26 درصد و میانگین شاخص اطلاعات شانون 39 درصد با استفاده از نرم افزار popgene محاسبه شد. برای گروه¬بندی ارقام از روش تجزیه خوشه¬ای با استفاده از الگوریتم upgma در ترکیب با فاصله تشابه نئی و همچنین روش گروه¬بندی neighbor joining استفاده شد که روش گروه¬بندی اول ارقام را به چهار دسته، و روش گروه¬بندی دوم آنها را به سه دسته طبقه¬بندی کرد. بر اساس نتایج این تحقیق می¬توان نتیجه¬گیری نمود که ژنوم برنج غنی از نواحی پالیندرومی می¬باشد و از آنها می¬توان به عنوان یک سیستم نشانگری برای اهداف مطالعاتی مختلف استفاده کرد.