بیان زمانی پروتئین‌های گل‌دهنده که با ناحیه CArG1 ژن CsAP3 در زعفران (Crocus sativus L.) تعامل دارند

Crocus sativus L. (زعفران)، یک گونه تک لپه‌ای سه‌گانه متعلق به خانواده Iridaceae است که به دلیل پرچم‌های باارزش خود که غنی از فلاونوئیدهای کروسین، پیکوکروسین و سافرانال هستند، به عنوان محصول طلایی نیز شناخته می‌شود. برخلاف اکثر گیاهانی که از مدل ABC معمول توسعه گل پیروی می‌کنند، انحرافاتی از مدل ABC در گل‌های زعفران گزارش شده است که احتمالاً در رشد و توسعه پرچم‌های متمایز زعفران نقش دارند. CsAP3 یک ژن حیاتی است که رشد پرچم در زعفران را تنظیم می‌کند. پروموتر آن شامل سه منطقه CArG است که نقش اساسی در بیان ژن AP3 دارند، که از آن میان CArG1 محل اتصال پروتئین‌های فعال‌کننده است و به این ترتیب رشد گل را تنظیم می‌کند. با در نظر گرفتن ویژگی‌های تنظیم‌کننده رشد CArG1، ما تصمیم گرفتیم تا عوامل هسته‌ای که به این منطقه در زعفران متصل می‌شوند را شناسایی کنیم.پروتئین‌های خالص شده‌ی هسته‌ای اجازه داشتند با توالی مصنوعی CArG1 اتصال پیدا کنند و این کمپلکس برای شناسایی پروتئین‌ها با استفاده از LCMS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. از میان ۵ پروتئین عمده‌ی یافت شده در LCMS، پروتئین شبیه NAC (NAP) به عنوان یک پروتئین هموتیک برجسته شناسایی شد که با منطقه CArG1 پروموتر AP3 تعامل دارد. تحلیل بیان ژن CsAP3 و CsNAP در مراحل مختلف توسعه گل نشان داد که بیان هر دو ژن به صورت مرحله‌ای خاص است، با این حال هیچ همبستگی مستقیم بین بیان ژن CsAP3 و CsNAP مشاهده نشد، حتی با وجود اینکه هر دو ژن در همان مسیر قرار دارند و در یک زمان بیان می‌شوند. احتمال دارد که CsNAP با واسطه‌های دیگری به طور غیرمستقیم بیان CsAP3 را تنظیم کند که نیاز به بررسی بیشتر مولکولی دارد.

Crocus sativus L. (Saffron), a monocot triploid species belonging to the Iridaceae family, is also called golden crop owing to its precious stigmas enriched with flavanoids Crocin, Picocrocin and Safranal. Unlike majority of plants which follow typical ABC model of floral development, deviations from ABC model have been reported in Saffron flowers which could probably be implicated in growth and development of distinct Saffron stigmas. CsAP3 is a critical gene regulating stigma development in Saffron. Its promoter consists of three CArG regions which play pivotal role in the expression of AP3 gene, of which CArG1 is the binding site for activator proteins thus regulating floral growth. Keeping in view the growth regulating characteristics of CArG1, we choose to identify the nuclear factors binding to this region in Saffron. Purified nuclear proteins were allowed to bind synthetic CArG1 sequence and the complex was subjected to protein identification using LCMS. Out of the 5 major protein hits in LCMS, NAC-like protein (NAP) was identified as a conspicuous homeotic protein interacting with CArG1 region of AP3 promoter. Gene expression analysis of CsAP3 and CsNAP at different stages of flower development showed stage-specific expression of both the genes however, no direct correlation between CsAP3 and CsNAP gene expression could be observed, even though both these genes are present in the same pathway and expressed at same time. It is possible that CsNAP may be regulating CsAP3 expression via some other mediators, indirectly which needs further molecular profiling.