Revista internacional de minería de datos biomédicos
Acceso abierto
ISSN: 2090-4924
ISSN: 2090-4924
Abdul Nasir, Adnan Akbar y Samina Shakeel
Abstracto
Los ARN ribosómicos (ARNr) se distribuyen por todas partes y son conocidos por su igualdad útil entre todas las criaturas conocidas. El examen de los ARNr de subunidades pequeñas (ARNr 16-18S) puede permitir la estimación fáctica precisa de un alcance expansivo de conexiones filogenéticas debido a arreglos excepcionalmente racionalizados. En este sentido, reconocimos y secuenciamos a medio camino nuevas isoformas de calidad 18S rRNA de 7 plantas terapéuticas silvestres (Ferocactus glaucescens, Capparis decidua, Calatropis procera, Maytenus royleana, Prosopis Juliflora, Ficus carica y Mentha spicata) y tres plantas desarrolladas (Cyamopsis tetragonoloba , Eruca sativa y Solanum lycopersicum). Los arreglos genómicos del ARNr 18S de estas diversas plantas se diseccionaron y afirmaron utilizando bioinformática.dispositivos y enviados al banco de germoplasma. Utilizamos ClustalW para la disposición por pares de estas nuevas agrupaciones con otras sucesiones de ARNr 18S conocidas para descubrir sus conexiones filogenéticas. Nuestros resultados han demostrado que la naturaleza excepcionalmente segura del 18S rRNA con áreas variables puede ser signos de algunos síntomas auténticos. Las estructuras opcionales del ARNr pueden influir en su comprensión filogenética de vez en cuando. Estas agrupaciones épicas de ARNr 18S también se pueden utilizar como controles internos para algunos tipos de investigación subatómica después de las aprobaciones exactas de su articulación constante en las especies de plantas dadas en estudios futuros, ya que se piensa menos en estas cualidades de mantenimiento de las plantas silvestres. Mentha spicata (hierbabuena) es una planta medicinal tiene un lugar con la familiaLamiaceae utilizada en el tratamiento de fiebres, bronquitis, escalofríos, calambres, gastritis interminable y virus básico. Diferentes instrumentos de bioinformática , es decir, Mega5, disposición T-espresso, Pepstats, Signal P4.1, Pepwindow, NEBV 2.0 Cutter, NetPhos 2.0, SOPMA, Phyre2, BioEdit y Prosite, producto utilizado para reconocer filogenia, homología, propiedades fisicoquímicas, péptido señal, hidropatía Gráfico, planificación de restricciones, destinos de fosforilación, estructura auxiliar, estructura 3D de proteínas, organización de nucleótidos y reconocimiento de patrones individualmente.
Introducción
Recientemente, algunas investigaciones junto con confirmaciones atómicas han mejorado sorprendentemente nuestra comprensión de las filogenias de las plantas (Shinwari y Shinwari, 2010). Sea como fuere, algunas conexiones transformadoras dentro de muchos grupos significativos de plantas terrestres a pesar de todo permanecieron confusas y pueden investigarse adicionalmente mediante un examen filogenético de algunas cualidades fascinantes de mantenimiento (Shinwari et al., 2011). Las cualidades de limpieza son una pieza fundamental de la digestión celular. Tenemos que buscar en otro lugar cualidades adicionales y novedosas para expandir la imagen actual de la filogenia de las plantas. ARN ribosomal(ARNr) a menudo se ha utilizado para rehacer partes profundas de la historia transformadora de las plantas. Las sucesiones de ARNr de subunidades pequeñas (16S, 18S) se utilizaron en algunos intentos para conjeturar la historia de la existencia (Woese y George, 1977; Woese, 1987; Olsen y Woese, 1996; Woese, 1998). En el pasado, la prueba de sucesión de ARNr 18S se utilizó para predecir mejoras eucarióticas tempranas (Bhattacharya y Medlin, 1995) y, según esos pronósticos, los crecimientos se colocaron en un grupo hermano de las criaturas (Wainright et al., 1993). Del mismo modo, los arreglos de ARNr 18S se han utilizado de manera efectiva para rehacer la filogenia eucariótica en numerosas agrupaciones de plantas que incluyen crecimiento verde, briófitas, gimnospermas y angiospermas (Buchheim y Chapman, 1991; Chaw et al., 1993; Chaw et al., 1995; Hedderson et al., 1996; Chaw et al., 1997; Soltis et al., 1997; Chapman et al., 1998; Hedderson et al., 1998). Asimismo, algunos exámenes diferentes demostraron la representación morfológica y fisiológica de las plantas (Mumtaz et al., 2011). El polimorfismo atómico y las conexiones filogenéticas también se han contemplado ampliamente (Akbar et al., 2011). Los arreglos de 18S rRNA se han utilizado en algunos estudios con un enfoque principal en el origen de las plantas terrestres con su ubicación en grupos filogenéticos particulares (Mishler et al., 1994; Hedderson et al., 1996; Hedderson et al., 1998). Estos exámenes realmente representan los ejemplos novedosos de las conexiones de las plantas terrestres en numerosos clados y, en su mayor parte, no pueden dar un modelo general preciso de casi ninguna filogenia de plantas debido a las muestras limitadas de taxones (Hedderson et al., 1996). lo que puede provocar algunas diferencias en las conexiones de ascendencias significativas. La inspección más grande puede mejorar las conjeturas de las filogenias de las plantas que dependen del rRNA 18S o grupos relacionados. Esta parece ser una actividad difícil debido al número determinado de sucesiones de genoma/calidad conocidas que cubren una amplia gama de plantas. Lamentablemente, la mayor parte de los datos genómicos accesibles aún se limitan a las plantas modelo y casi ninguna cosecha y se piensa muy poco en plantas silvestres o algunas plantas desarrolladas con gran importancia financiera y cualidades terapéuticas (Shinwari y Qaisar, 2011). La recopilación de dichos grupos en grupos utilitarios según sus niveles de apariencia es útil, ya que puede brindar un sistema esencial para coordinar investigaciones adicionales para caracterizar sus trabajos específicos en tipo de elementos de calidad en el futuro. Los ARNr 18S son cualidades de limpieza (HKG) y se comunican universalmente en todos los tejidos y tipos de células para el mantenimiento de las capacidades celulares esenciales en las células vivas. Además, se piensa que la declaración de tales cualidades es relativamente consistente o casi constante durante todas las condiciones ecológicas o exploratorias. Las cualidades de limpieza de plantas más utilizadas son β-actina (ACT), α-tubulina (TUA), ubiquitina (UBQ), gliceraldehde-3-fosfato deshidrogenado (GAPDH), 18S o 6S ribosomalARN y factores de estiramiento (EF), etc., (Nicot et al., 2005; Hu et al., 2009; Garg et al., 2010; Maroufi et al., 2010).
Se requiere la estandarización de una articulación de calidad objetiva para los HKG en unos pocos exámenes de articulación atómica para minimizar las variedades en las mediciones de calidad objetivo, independientemente de las condiciones del ensayo. En cualquier caso, una selección precisa de cualidades de mantenimiento con articulación estable en determinadas condiciones es esencial para lograr el objetivo anterior (Jain et al., 2006; Majerowicz et al., 2011; Borges et al., 2012). Por otro lado, al menos dos cualidades de limpieza también pueden usarse como controles internos para la estandarización de datos para limitar los errores de prueba (Thellin et al., 1999; Vandesompele et al., 2002). Una vez más, la mayor parte de las pruebas reconocibles de calidad de control interior y exámenes de aprobación aún se limitan a mostrar plantas o cosechas. Las investigaciones en curso han indicado que las condiciones de prueba distintivas pueden influir en la articulación constante de algunos controles internos debido a su asociación en varias vías de señalización/barrera celular (Vandesompele et al., 2002: Sitwat et al., 2012). Es extremadamente esencial reconocer los nuevos homólogos u ortólogos de las cualidades de limpieza conocidas de la planta no modelo.especiespara considerar sus rutas metabólicas y variedades relacionadas según lo indicado por sus espacios de vida o condiciones de exploración. Este artículo se esfuerza por reconocer, sucesión y representar nuevos homólogos y ortólogos de las cualidades del ARNr 18S de una variedad de plantas, incluidas siete plantas silvestres restauradoras (Ferocactus glaucescens, Capparis decidua, Calatropis procera, Maytenus royleana, Prosopis juliflora, Ficus carica y Mentha spicata ) y tres plantas desarrolladas (Cyamopsis tetragonoloba, Eruca sativa y Solanum lycopersicum) para representar sus conexiones filogenéticas basadas en arreglos de ARNr 18S. Como tenemos que investigar una amplia gama de cualidades de limpieza de plantas no modelo para su uso esperado como calidad de control interno (calidad de referencia). Estos arreglos épicos de calidad incompleta de 18S rRNA,especies bajo condiciones de prueba dadas en el futuro.
Materiales y métodos
Materiales vegetales: aquí, utilizamos diez plantas diferentes para identificar piezas de prueba y secuenciación de varios homólogos de la calidad del ARNr 18S como se indica a continuación con sus cualidades asequibles y terapéuticas. Cyamopsistetra gonaloba se conoce generalmente como Guar o grupo de frijoles, tiene un lugar con la familialeguminosas. Es un rendimiento de mente abierta de estación seca, desarrollado regularmente en áreas completamente secas y semi-resecas con precipitaciones anuales de 200-600 mm. Los frijoles de guar se pueden utilizar como vegetales para consumo humano, así como también se desarrollan para la alimentación de vacas y para compost verde. Contiene gran endospermo incluye medidas notables de goma de galactomanano que forma un gel espeso en agua fría. La goma obtenida es el resultado atractivo esencial de la planta. La goma guar excepcionalmente refinada se usa como estabilizador para quesos, endurecedor en yogur helado y es una cobertura para la carne, mientras que la goma guar de menor valor se usa en empresas de producción de materiales y papel (Undersander et al., 1991). Eruca sativa comúnmente llamada taramira tiene un lugar con la familiaBrassicaceae, y se utiliza como ralladura y verdura para uso humano. Es importante para arreglos de algunas medicinas y curas convencionales (Flanders y Karim, 1985). También es notable por la obstrucción de la estación seca y la resistencia a la sal (Shannon y Grieve, 1999).
Calotropis procera pertenece a la familia Asclepidaceae y es importante por sus propiedades terapéuticas. Sus diversas partes se han tenido en cuenta para mostrar propiedades de agente de prevención del cáncer , alivio del dolor y mitigación. Tiene efectos bactericidas y vermicidas y se puede utilizar para tratar enfermedades y elefantiasis (Sing et al., 2002). Su látex se ha considerado como una solución útil para las contaminaciones cutáneas, enfermedades, agravamiento, inflamación de la piel y fiebres palúdicas y de segunda categoría (Kumar y Basu, 1994). Es una planta segura para la estación seca y abierta a la sal.
Capparis decidua es un individuo de la familia Capparaceae. Los productos naturales (bayas verdes) se pueden utilizar como vegetales y tienen una actividad adversa para la diabetes. La corteza se ha contabilizado como medicina para la tos, las irritaciones y el asma. Las raíces son útiles para aliviar la fiebre y los brotes son aceptables para reparar las burbujas. Las hojas se pueden utilizar como golosinas y son útiles en problemas del corazón. Los brotes se utilizan regularmente como tónico contra la fertilidad. La corteza de la raíz actúa como antihelmíntico y laxante y el carbón de madera es eficaz para las heridas sólidas. Es excepcionalmente indulgente con las condiciones de sequía constante y es conocido por sus ajustes a las condiciones completamente secas.
Prosopas juliflora tiene un lugar en familiamimosáceas. Es una leguminosa, freatofita duradera. Se desarrolla en zonas cálidas y secas con temperaturas altas como 48°C con precipitaciones anuales de 150-750mm (Darke, 1993; Geilfus, 1994). Sus ejemplares constituyen uno de los alimentos más puntuales que se conocen del hombre anticuado. Los casos se envejecen para hacer vino. Las hojas se pueden utilizar como carroñero. La madera se utiliza para pisos, muebles y muchas cosas. Las semillas tostadas se pueden agregar al espresso. La goma se utiliza como operador emulsionante. La goma de mascar se utiliza en la confitería. Las raíces también contienen entre un 6 y un 7 % de taninos, que debilitan a los rizobios. Se utiliza como una solución para las personas para los resfriados, catarro, aflojamiento de los intestinos, diarrea, ojos, irritaciones, hormigueo, sarampión, dolores de estómago, dolores de garganta y heridas (Duke y Wain, 1981). Las extracciones fluidas y alcohólicas son asombrosamente antibacterianas.
Maytenus royleana tiene un lugar con la familia Celasteraceae. Es una planta de mente abierta excepcionalmente seca y puede prosperar en áreas secas o semisecas. La corteza o las hojas en forma de polvo se utilizan como tratamiento casero para el tratamiento de fracturas óseas (Rauf et al., 2012). Ficus carica es dicotiledónea y tiene un lugar con la familia Moraceae. Es un árbol monoico y caducifolio o un arbusto enorme. La planta de higo normal se utiliza como diurético, expectorante, emoliente y analgésico.aliviando Por lo general, se utiliza en arreglos de jarabes purgantes en mezclas con Senna y carminativos. El producto natural puede ser utilizado como medicina para los resfriados. Los higos nuevos se pueden utilizar para el tratamiento de burbujas y tumores excepcionalmente pequeños. Su jugo blanco suave separado de los tallos y hojas se utiliza para la evacuación de lunares.
Mentha spicata (Hierbabuena) es una planta herbácea, rizomatosa y perdurable, pertenece a la familia Lamiaceae. Sus hojas producen un aceite básico utilizado para dar sabor a dulces, chicles, yogures helados, bebidas. También se utiliza financieramente para arreglos de artículos de limpieza (pasta de dientes, enjuagues bucales, etc.). Se ha utilizado en numerosos países como medicina electiva por sus propiedades antieméticas, antiespasmódicas, limpias, carminativas, diuréticas, reparadoras, energizantes, estomacales y tónicas. El té de especias reparador producido con las hojas se utiliza en el tratamiento de fiebres, bronquitis, escalofríos, calambres, gastritis constante, resfriado normal, diurético, malestar matutino, obstrucciones nasales, halitosis, enfermedad, ciclo femenino insoportable y muchos problemas menores.
Extracción de ADN genómico:El ADN genómico se extrajo de las hojas de todas las plantas seleccionadas mediante la técnica CTAB (bromuro de cetiltrimetilamonio) (Richards, 1997). Se recogieron hojas de plantas (~0,3 g), se lavaron con etanol al 70 % y se homogeneizaron en soporte 2X CTAB precalentado (65 °C), seguido de eclosión a 65 °C durante 45 minutos y centrifugación a 10 000 rpm durante 10 minutos. A continuación, se recogió el sobrenadante y se trasladó a cilindros nuevos. Se incluyó un volumen equivalente de cloroformo-isoamilalcohol (24:1) y se mezcló con el sobrenadante seguido de centrifugación a 10.000 rpm durante 10 minutos. Se añadió al sobrenadante un volumen equivalente de isopropanol enfriado y derivado de ácido acético de sodio 1 M. La mezcla se mantuvo a -20°C durante 30 minutos para la precipitación del ADN. Por fin centrifugado a 12, 000 rpm durante 10 minutos y se realizaron los lavados resultantes para evacuar las influencias contaminantes seguidos de secado al aire. El sedimento se resuspendió en 40 µl de cojín Tris EDTA que contenía 10 µg/µl de RNasa. Las pruebas de ADN se incubaron a 37 °C durante 30 minutos para expulsarLas influencias contaminantes del ARN y los ejemplos refinados se guardaron a -20°C para su uso adicional. Las pruebas de ADN se evaluaron utilizando el espectrofotómetro NanoDrop-1000 (ND/ - 1000 V3.7.1, Thermoscientific) y las pruebas de ADN se debilitaron hasta una última centralización de 200 ng/µl para una investigación subatómica adicional. En consecuencia, las pruebas de ADN se examinaron adicionalmente mediante pruebas de apilamiento en gel de agarosa al 1 % coloreado con bromuro de etidio para electroforesis en gel.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): la PCR se realizó para intensificar la calidad del ARNr 18s de la totalidad de las plantas seleccionadas anteriormente mediante el uso de trabajos preliminares explícitos de calidad (Haq et al., 2010) y la mezcla lord de Promega (Cat. # M7502) según las instrucciones del productor. directrices en las siguientes condiciones de PCR para la mejora. La primera desnaturalización se realizó a 95 °C durante 5 min, seguida de 35 ciclos de desnaturalización durante 45 s a 94 °C, fortalecimiento a 55 °C durante 1 min seguido de expansión durante 1 min a 72 °C. El último aumento se realizó durante 10 min a 72 °C. C. Los elementos de la PCR se vigilaron en gel de agarosa al 1 %.
Secuenciación del gen 18s rRNA parcial: los elementos de PCR de secuenciación se limpiaron utilizando el paquete de preparación Axygen (n.º de catálogo AP-PCR-250) como se indica en las instrucciones del fabricante. La secuenciación se realizó utilizando un secuenciador Beckman CEQ 8800. La secuenciación de la combinación de respuestas de PCR se realizó al incluir la combinación ACE de RRv3.1 como lo sugirieron los proveedores. La PCR de secuenciación finalizó desnaturalizando el diseño a 95 °C durante 1 min, seguido de 30 patrones de desnaturalización a 95 °C, templado a 55 °C (18srRNA) durante 30 segundos cada uno y expansión a 72 °C durante 4 min, seguido de aumento definitivo a 72°C durante 10 min.
Análisis de secuencias: Primero se examinaron las agrupaciones utilizando la programación BioEdit. Para afirmar los arreglos de calidad distinguidos del ARNr 18S fraccional, anteriormente utilizamos BLAST con opciones de "sucesiones hasta cierto punto comparativas (blastn)" para descubrir las similitudes de estas características con otras características vegetales conocidas. En ese momento, se descargaron del NCBI algunas otras cualidades de las plantas con una gran proximidad con sus números de aumento y se usaron para el arreglo mediante el uso de la programación BioEdit, seguido del desarrollo de árboles filogenéticos heurísticos de tacañería para la investigación transformadora.
Resultados y discusión
Se confinaron y describieron diez arreglos intermedios épicos de calidad de ARNr 18S a partir de una reunión de siete plantas silvestres diferentes (Ferocactus glaucescens, Capparis decidua, Calatropis procera, Maytenus royleana, Prosopis Juliflora, Ficus carica y Mentha spicata) y tres plantas desarrolladas (Cyamopsis tetragonoloba, Eruca sativa y Solanum lycopersicum). Para la identificación y caracterización de las cualidades del ARNr 18S, separamos el ADN genómico de las hojas de la totalidad de las plantas anteriores utilizando la estrategia CTAB (Richards, 1997). El ADN genómico de gran calidad es uno de los elementos esenciales para la PCR y otros avances basados en la PCR. La calidad y la cantidad de ADN extraído también se examinaron mediante NanoDrop (ND/ - 1000 V3.7.1) y electroforesis en gel de agarosa, que demostraron la proximidad del ADN de alto peso subatómico con menos degradaciones para cada situación. Estos ADN genómicos de todas las plantas seleccionadas se utilizaron como formato para la respuesta en cadena de la polimerasa (PCR) para mejorar la calidad del 18SrRNA por separado mediante el uso de bases explícitas de calidad. Se intensificaron entre 200 y 290 puntos básicos de cada planta elegidaespecies como aparecían en la Fig. 1 y la ausencia de un resultado mejorado de la calidad del 18SrRNA en caso de que se produjera un control sin diseño demostraba intensificaciones explícitas de la calidad en la PCR para cada situación fiel a la forma. Secuenciamos todo este elemento por separado y las agrupaciones de calidad fraccional de ARNr 18S de F.glaucescens, S.lycopersicum, C.decidua, C.procera, C. tetragonoloba, E. sativa, M.royleana, P.juliflora, F.carica y M.spicata se envió a (números de aumento de Genebank JX444499-JX444508 por separado) después de comenzar la investigaciónpor BLAST, que indicó un grado serio de semejanzas con los homólogos recientemente conocidos de las calidades de ARNr 18S de plantas descargadas de la base de datos NCBI. Nuestros resultados afirmaron que todos los elementos secuenciados son sucesiones excepcionales y novedosas de calidad de ARNr 18S desconectadas de especies de plantas no modelo.
Para descubrir las similitudes y los ejemplos racionalizados de los arreglos separados recientemente de las cualidades del ARNr 18S de las plantas mencionadas anteriormente, ajustamos estos nuevos grupos intermedios junto con las cualidades definitivamente conocidas del ARNr18S de otras especies de plantas, como se muestra en la Fig. 2. Nuestra información recomienda que esta sección específica de ~ 200-290 pb de 18S rRNA se controla excepcionalmente entre estas especies de plantas elegidas. La mayor parte de estas agrupaciones tenían arreglos de factores menores cuando se contrastaba con pocas sucesiones con gran grado de fluctuación. Sorprendentemente, no pudimos percibir ningún contraste significativo o lugares moderados únicos, normales para monocotiledóneas o dicotiledóneas.
Para descubrir las similitudes y los ejemplos guardados entre sucesiones a mitad de camino recientemente confinadas de cualidades de 18S rRNA, ajustamos estos nuevos arreglos incompletos junto con cualidades definitivamente conocidas de 18SrRNA de otras especies de plantas.como apareció en la Fig. 2. Nuestra información propone que este fragmento específico de ~ 200-290 pb de 18S rRNA se guarda excepcionalmente entre estas especies de plantas elegidas. Una gran parte de estas agrupaciones tienen menos inconstancia cuando se contrastan con diferentes arreglos. Curiosamente, no pudimos percibir ningún contraste significativo o nuevas áreas preservadas normales para monocotiledóneas o dicotiledóneas. De manera similar, los árboles filogenéticos también se construyeron utilizando todos los arreglos fraccionarios de 18SrRNA anteriores como se muestra en la Fig. 3. Nuestros resultados demostraron un grado serio de preservación entre esta pieza de calidad de 18SrRNA de todas las plantas seleccionadas. Los exámenes de los ejemplos de 18S rRNA y el avance en las angiospermas reforzaron total o parcialmente los clados que indican cambios y transversiones en las investigaciones anteriores. Nuestra información demostró que estas plantas elegidas se dividen en tres clados importantes. Un clado significativo contiene 14 plantasespecies que incluyen E.sativa, B.oleracea, A.thaliana, O.sativa, C.decidua, H.orientalis, etc.
El subsiguiente clado reunió cuatro de las especies de plantas elegidas (S. indicum, C. caesius, S. lycopersecum, T. angustifolia). Las estimaciones de empate de arranque son características del nivel de certeza en esa rama específica. Tercer clado, una hermana de M. spicata forma parte del resto de las plantas además de C. procera, que es una rama diferente en el árbol. La posición anormal de cualquier especie o clado individual puede ocurrir de vez en cuando por una o pocas especies de plantas diferentes que contienen errores en las agrupaciones o no tienen una familia cercanamiembros Estas conexiones recopiladas de estas investigaciones anteriores no se confirman por completo como se estimó recientemente mediante un examen de arranque. A pesar del hecho de que el patrón general del árbol es completamente predecible con las filogenias de plantas terrestres realizadas (Crane, 1985; Kenrick y Crane, 1997). Aunque el análisis cada vez más explicado todavía es necesario para este tipo de investigaciones filogenéticas de plantas que dependen de las agrupaciones de ARNr 18S, ya que esta investigación no resuelve claramente las conexiones basales de estas plantas debido a la gran cantidad de conservaciones entre estos arreglos. Decididamente, nuestra información sugiere niveles elevados de preservación en este lugar específico de estos grupos incompletos recientemente segregados de cualidades de ARNr 18S de esta selección de plantas. Esta área preservada de la calidad del ARNr 18S podría ser demasiado invariable como para siquiera pensar en mostrar los signos filogenéticos adecuados para descubrir conexiones entre estas plantas. Además, un número determinado de variedades en este distrito moderado puede estar obligado y el signo está velado por homoplasia debido a varios reemplazos en estos destinos. De esta forma,La investigación de las agrupaciones de ARNr 18S a mitad de camino solo para casi ningún taxón probablemente producirá árboles que no se asentaron ni se fortalecieron. Sea como fuere, estos arreglos, combinados con otros, pueden mejorar la meta y la ayuda interna (Soltis et al., 1998). También propusimos probar estas nuevas cualidades de ARNr 18S para su posible uso en las lecturas de articulación de calidad objetiva para las normalizaciones de la información de articulación después de las aprobaciones adecuadas en el futuro.
Expresiones de gratitud
Esta investigación fue apoyada por una Comisión de Educación Superior , Pakistán (grant#1212) a SNS en la Universidad Quaid-eAzam, Pakistán.