БІОІНФОРМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ ALTERNARIA MACROSPORA ДЛЯ РОЗРОБКИ СИСТЕМИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ДЕТЕКЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2026.1(66).359434Ключові слова:
Alternaria macrospora, бавовник, біоінформатика, молекулярна детекція, ПЛР у реальному часіАнотація
Мета. Розробити специфічні праймери та TaqMan-зонди для детекції фітопатогенного гриба Alternaria macrospora методом полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі. Методи. Біоінформатичний аналіз послідовностей A. macrospora, наявних у генетичній базі даних Національного центру біотехнологічної інформації (NCBI). Пошук гомологів здійснювали з використанням інструменту «BLAST» (https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi). Для оцінки роздільної здатності генетичних локусів проводили філогенетичний аналіз у програмі raxmlGUI. Множинне вирівнювання послідовностей виконували за допомогою алгоритму MAFFT. Дизайн праймерів та TaqMan-зондів здійснювали за допомогою інструменту «Primer3» (https://primer3. ut.ee/). Специфічність праймерів перевіряли in silico із використанням інструменту «Primer-BLAST». Результати. Проаналізовано 82 нуклеотидні послідовності A. macrospora, з них 48 послідовностей ITS регіону (Internal Transcribed Spacer) та послідовності генетичних локусів 18S rRNA і 28S rRNA (Ribosomal RNA), RPB2 (RNA Polymerase II Second Largest Subunit), GAPDH (Glyceraldehyde 3 Phosphate Dehydrogenase), TEF1 (Translation Elongation Factor 1-alpha), histone H3, calmodulin, actin, allergen alt a 1. Встановлено, що традиційний молекулярний маркер ITS має низьку роздільну здатність для ідентифікації A. macrospora та не дозволяє відрізнити цей вид від інших представників Alternaria. Виявлено, що гени calmodulin та histone H3 містять видоспецифічні ділянки, які можуть бути використані для диференціації A. macrospora. На основі послідовностей цих генів розроблено дизайн пар праймерів (прямий та зворотний) та внутрішніх TaqMan-зондів, що показали специфічність до A. macrospora при перевірці in silico. Висновки. Гени calmodulin та histone H3 виявилися перспективними молекулярними маркерами для специфічної детекції A. macrospora. Розроблена TaqMan-система дозволяє in silico специфічно ідентифікувати A. macrospora.
Посилання
Vozhehova R, Borovyk V, Zaiets S, Serhieiev L, Kohut I. Ecological plasticity and sustainability of cotton in the Southern Steppe of Ukraine. Sci. Horiz. 2024;27(2):43–53.
Chaudhari R, Parmar G, Parmar S, Talpada M, Detroja A. Field evaluation of fungicides for management of Alternaria leaf blight in cotton. Int. J. Adv. Biochem. Res. 2024;SP-8(6):105–109.
Raut L, Hamde V. Screening of antifungal potential of rhizospheric isolates against Alternaria leaf blight disease of Bt-cotton in vitro. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci. 2016;5(8):769–784.
Rotem J. Overwintering of Alternaria macrospora in cotton debris. Phytoparasitica. 1990;18(2):143–152.
Luchi N, Ioos R, Santini A. Fast and reliable molecular methods to detect fungal pathogens in woody plants. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2020;104:2453– 2468.
National Center for Biotechnology Information. (n.d.). GenBank database. U.S. National Library of Medicine. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/
Altschul S, Gish W, Miller W, Myers E, Lipman D. Basic local alignment search tool. J. Mol. Biol. 1990;215(3):403–410.
Sela I, Ashkenazy H, Katoh K, et al. GUIDANCE2: accurate detection of unreliable alignment regions accounting for the uncertainty of multiple parameters. Nucleic Acids Res. 2015;43:W7-W14.
Katoh K, Standley DM. MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability. Mol. Biol. Evol. 2013;30(4):772-780.
Stamatakis A. RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies. Bioinformatics. 2014;30(9):1312-1313.
Letunic I, Bork P. Interactive Tree of Life (iTOL) v6: recent updates to the phylogenetic tree display and annotation tool. Nucleic Acids Res. 2024;52(W1):W78-W82.
Untergasser A, Cutcutache I, Koressaar T, Ye J, Faircloth B, Remm M, Rozen S. Primer3--new capabilities and interfaces. Nucleic Acids Res. 2012;40(15):e115.
Ye J, Coulouris G, Zaretskaya I, Cutcutache I, Rozen S, Madden T. Primer- BLAST: a tool to design target-specific primers for polymerase chain reaction. BMC Bioinformatics. 2012;13:134.
Woudenberg J, Groenewald J, Binder M, Crous P. Alternaria redefined. Stud. Mycol. 2013;75:171–212.
Woudenberg J, Truter M, Groenewald J, Crous P. Large-spored Alternaria pathogens in section Porri disentangled. Stud. Mycol. 2014;79:1–47.
Simmons E. Alternaria themes and variations (74-105). Mycotaxon. 1994; 50:219–270.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Г. І. Сліщук, Г. І. Дроздов, Н. Ю. Васильєва, Н. Е. Волкова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
