fa تعیین تفاوت تغییرات در طول تکامل برای پروتئین‌های باکتریایی RecA در مقایسه با ژن 16SrRNA با استفاده از درخت 16S-تاکسونومی بیوانفورماتیک میکروبی Microbial Bioinformatics مقاله پژوهشی Original Research Article <pre dir="RTL" style="direction: rtl; unicode-bidi: embed; text-align: center;"> <span style="font-family:iransans;"><span style="font-size:12px;"><strong>زمینه و اهداف:</strong> میزان تغییرات در ژن‌های مختلف یک گونه باکتریایی طی تکامل متفاوت است. از این‌رو بسیاری از محققان برای مطالعه سیستماتیک باکتریایی، درخت فیلوژنتیک یک ژن خاص را با درخت استاندارد یک ژن <em>rRNA</em> مقایسه می‌کنند. با توجه به اهمیت ژن <em><span dir="LTR">۱۶</span></em><em><span dir="LTR">S</span></em><em><span dir="LTR">rRNA</span></em> و روند تکاملی خانواده پروتئینی <span dir="LTR">RecA</span>، در این مطالعه تنوع تغییرات را در فایلوم‌های منتخب خانواده پروتئینی <em><span dir="LTR">RecA</span></em> باکتریایی در مقایسه با ژن‌های <em><span dir="LTR">۱۶SrRNA</span></em> بررسی کردیم.</span></span></pre> <span style="font-family:iransans;"><span style="font-size:12px;"><strong>مواد و روش کار:</strong> به این منظور توالی‌های باکتریایی خانواده پروتئینی <em><span dir="LTR">RecA</span></em> از پایگاه داده&nbsp;<span dir="LTR">UniProt</span> استخراج و با استفاده از نرم‌افزار <span dir="LTR">Cd-hit</span> دسته بندی شدند. از هر کلاستر یک جنس و گونه انتخاب شد و توالی کامل ژن <em><span dir="LTR">۱۶SrRNA</span></em> را برای جنس و گونه‌های منتخب به دست آوردیم. بعد از تعیین شاخص، بر اساس محاسبه میانگین امتیاز همترازسازی (<span dir="LTR">AAS</span>) برای فایلوم‌&rlm;های ژن ۱۶<span dir="LTR">SrRNA</span> ، درخت <em><span dir="LTR">۱۶S</span></em>- تاکسونومی شکل گرفت. در ادامه، محاسبه&nbsp;<span dir="LTR">AAS</span> برای فایلوم‌های <em><span dir="LTR">RecA</span></em> نیز صورت گرفت.<br> <strong>یافته‌ها:</strong> با مقایسه مقدار <span dir="LTR">AAS</span> بین فایلوم‌های یکسان ژن <em><span dir="LTR">۱۶SrRNA</span></em> و پروتئین <em><span dir="LTR">RecA</span></em>، مشاهده کردیم که فایلوم <span dir="LTR">Actinobacteria</span> در ژن<em><span dir="LTR">۱۶SrRNA</span></em> نزدیک‌ترین فایلوم به سرگروه است، ولی همین فایلوم در پروتئین <em><span dir="LTR">RecA</span></em> بیشترین فاصله را با سرگروه دارد. جایگاه تکاملی فایلوم <span dir="LTR">cyanobacteria</span> در ژن <em><span dir="LTR">۱۶SrRNA</span></em> و پروتئین <em><span dir="LTR">RecA</span></em> نسبت به سرگروه درخت &nbsp;<em><span dir="LTR">۱۶S</span></em>- تاکسونومی تغییری نکرده است.<span style="font-size:9.0pt;"></span><br> <strong>نتیجه‌گیری:</strong> درخت <span dir="LTR">۱۶S</span>-تاکسونومی برای اولین بار در این پژوهش ارائه شده است و با الگوریتم‌های شناخته‌شده تفاوت دارد.&nbsp;به‌دست‌آوردن اطلاعات گونه‌هایی که کمترین و بشترین میزان تغییرات تکاملی را دارند، می‌تواند یک روش پیش‌بینی باشد که چرا باکتری‌ها در زمان طولانی در برابر بعضی داروها مقاوم می‌شوند.&nbsp;</span></span><br> <br> <strong>چکیده گرافیکی:</strong> <div style="text-align: center;"><img alt="" src="./files/site1/images/Graphical_Abstract.jpg" style="width: 500px; height: 407px;" ></div> <strong>Background and Aims:</strong> The rate of variation in various genes of a bacterial species is different during evolution. Therefore, in systematic bacterial studies many researchers compare the phylogenetic tree of a particular gene to the standard tree of an rRNA gene. Regarding the importance of <em>16SrRNA</em> gene and the evolutional process of RecA protein family, we investigated the changes in the selected phyl<span dir="RTL">um</span> of bacterial RecA family in comparing with the 16SrRNA gene.<span dir="RTL"></span><br> <strong>Materials and Methods</strong>: For this purpose, sequences of the RecA protein family were extracted from Uniprot database and categorized by using CD-hit algorithm. One species was selected from each category. Then we found <em>16SrRNA </em>complete sequences for same species. After determining the index, based on the Average Alignment Score (AAS), the 16s-taxonomic tree was obtained. Furthermore, Similar calculations were considered for corresponding RecA proteins phylums.<br> <strong>Results</strong>: By comparing amount of AAS in 16srRNA phylums and RecA phylums, we observed that the Actinobacteria phylum is the closest to the header phylum in the 16s-taxonomic tree, but the same phylum in the RecA is the most distant to the header phylum; and the position of the cyanobacteria phylum remains the same in both trees, which indicates the least amount of changes in the genus and species of this phylum.<strong><span dir="RTL"> </span></strong><br> <strong>Conclusion</strong>: The 16s-taxonomic tree which is presented in this study for the first time is different from the available bioinformatics algorithms for tree drawing. Finding the species with the highest and lowest rates of changes, can be a type of prediction method for indicating the reasons why bacteria become resistant to drugs over a long period of time. درخت تاکسونومی, خانواده پروتئینی RecA باکتریایی, ژن 16SrRNA, درخت 16S-تاکسونومی, مقاومت دارویی Taxonomic tree, Bacterial AceR protein family, 16srRNA gene, 16s-taxonomic tree, Drug resistant 32 43 http://ijmm.ir/browse.php?a_code=A-10-1149-1&slc_lang=fa&sid=1 Avisa Maleki آویسا ملکی avisa.maleki@gmail.com 100319475328460013473 100319475328460013473 No Department of Genetics, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Hossein Fahimi حسین فهیمی h.fahimi@modares.ic.ir 100319475328460013474 100319475328460013474 No Department of Genetics, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه ژنتیک، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Mohammad Taghizadeh محمد تقی زاده mtaghizadeh@Alumni.ut.ac.ir 100319475328460013475 100319475328460013475 Yes Department of Biotechnology, Faculty of Advanced Science and Technology, Tehran Medical Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه بیوتکنولوژی میکروبی، دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، واحد علوم پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران