Análisis del proteoma y metaboloma de brácteas albinas en
Autores: Liu, Qinsong; Wang, Jinqiu; Li, Yuying; Xu, Lei; Xu, Wenjuan; Vetukuri, Ramesh R.; Xu, Xiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis del proteoma y metaboloma de brácteas albinas en
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Mecanismos
Fenotipos albinos
Albinismo en brácteas
Clorofila
Eficiencia fotosintética
Análisis metabolómicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Aunque los mecanismos subyacentes a los fenotipos albinos han sido examinados en plantas modelo y cultivos importantes, nuestro conocimiento sobre el albinismo de las brácteas aún está en su infancia. Una planta relicta llamada árbol de la paloma es mejor conocida por el intrigante rasgo de tener un par de brácteas blancas que cubren los capítulos. Aquí, se realizaron análisis fisiológicos, citológicos, proteómicos y metabolómicos comparativos para desentrañar el mecanismo de albinismo de las brácteas. Las brácteas exhibieron bajos contenidos de clorofila y carotenoides, eficiencia fotosintética reducida y estructura de cloroplastos deteriorada. La severa deficiencia de pigmentos fotosintéticos y la disminución sustancial en el grosor de la cutícula hicieron que las brácteas fueran sensibles a la luz. En total, se obtuvieron 1134 proteínas expresadas diferencialmente (PED) entre brácteas y hojas. El análisis de enriquecimiento de vías de las PED reveló que la biosíntesis de pigmentos fotosintéticos y la fotosíntesis estaban suprimidas, mientras que el procesamiento de proteínas en el retículo endoplásmico, la biosíntesis de flavonoides y el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) estaban activados en las brácteas. Sorprendentemente, las PED implicadas en el desarrollo de cloroplastos, incluyendo las proteínas PPR y AARS, estaban principalmente reguladas a la baja en las brácteas. Además, investigamos los cambios metabólicos inducidos por el albinismo y detectamos 412 metabolitos abundantemente diferenciales (MAD). Entre ellos, la acumulación de flavonoides aumentada puede explicar plausiblemente el papel de las brácteas en la atracción de polinizadores. Los aminoácidos y sus derivados en las brácteas mostraron una abundancia notablemente aumentada, lo que podría estar causalmente relacionado con la función mejorada del UPS. Nuestro trabajo podría sentar las bases para comprender los mecanismos de albinismo y la importancia adaptativa de las brácteas de las plantas y facilitar la futura utilización de recursos.
Descripción
Aunque los mecanismos subyacentes a los fenotipos albinos han sido examinados en plantas modelo y cultivos importantes, nuestro conocimiento sobre el albinismo de las brácteas aún está en su infancia. Una planta relicta llamada árbol de la paloma es mejor conocida por el intrigante rasgo de tener un par de brácteas blancas que cubren los capítulos. Aquí, se realizaron análisis fisiológicos, citológicos, proteómicos y metabolómicos comparativos para desentrañar el mecanismo de albinismo de las brácteas. Las brácteas exhibieron bajos contenidos de clorofila y carotenoides, eficiencia fotosintética reducida y estructura de cloroplastos deteriorada. La severa deficiencia de pigmentos fotosintéticos y la disminución sustancial en el grosor de la cutícula hicieron que las brácteas fueran sensibles a la luz. En total, se obtuvieron 1134 proteínas expresadas diferencialmente (PED) entre brácteas y hojas. El análisis de enriquecimiento de vías de las PED reveló que la biosíntesis de pigmentos fotosintéticos y la fotosíntesis estaban suprimidas, mientras que el procesamiento de proteínas en el retículo endoplásmico, la biosíntesis de flavonoides y el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS) estaban activados en las brácteas. Sorprendentemente, las PED implicadas en el desarrollo de cloroplastos, incluyendo las proteínas PPR y AARS, estaban principalmente reguladas a la baja en las brácteas. Además, investigamos los cambios metabólicos inducidos por el albinismo y detectamos 412 metabolitos abundantemente diferenciales (MAD). Entre ellos, la acumulación de flavonoides aumentada puede explicar plausiblemente el papel de las brácteas en la atracción de polinizadores. Los aminoácidos y sus derivados en las brácteas mostraron una abundancia notablemente aumentada, lo que podría estar causalmente relacionado con la función mejorada del UPS. Nuestro trabajo podría sentar las bases para comprender los mecanismos de albinismo y la importancia adaptativa de las brácteas de las plantas y facilitar la futura utilización de recursos.