Identificación a nivel genómico y análisis de expresión de la familia de genes HSP90 en relación con el desarrollo y el estrés abiótico en el jengibre (Roscoe)
Autores: Xiao, Daoyan; Jiang, Yajun; Wang, Zhaofei; Li, Xingyue; Li, Hui; Tang, Shihao; Zhang, Jiling; Xia, Maoqin; Zhang, Meixia; Deng, Xingfeng; Li, Hong-Lei; Liu, Huanfang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Identificación a nivel genómico y análisis de expresión de la familia de genes HSP90 en relación con el desarrollo y el estrés abiótico en el jengibre (Roscoe)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Jengibre
Familia de genes HSP90
Estrés abiótico
Patrones de expresión génica
Respuestas al estrés
Cambios ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El jengibre (Roscoe), valorado tanto por sus usos medicinales como culinarios, puede verse afectado negativamente por estrés abiótico como altas temperaturas y sequías, lo que puede impactar su crecimiento y desarrollo. La familia de genes HSP90 ha sido reconocida como un elemento crucial para mejorar la resistencia al calor y a la sequía en las plantas. Sin embargo, aún no se han reportado estudios sobre la familia de genes HSP90 en el jengibre. Este estudio investiga la familia de genes HSP90 en el jengibre y su papel crucial en las respuestas de la planta a los estreses abióticos. Se identificaron un total de 11 miembros de ZoHSP90 en el genoma del jengibre, y estos genes estaban distribuidos de manera desigual en cinco cromosomas. Los análisis bioinformáticos revelaron que las proteínas HSP90 en el jengibre varían en tamaño, oscilando entre 306 y 886 aminoácidos. Estas proteínas se localizan predominantemente en el citoplasma, el retículo endoplásmico y las mitocondrias. Notablemente, se identificaron diez motivos conservados, con variaciones en la distribución de los motivos que correlacionan con las relaciones filogenéticas entre los genes. Además, el análisis de la estructura del gen indicó diferencias en el número de exones, lo que puede reflejar mecanismos regulatorios especializados y diferenciación funcional entre los genes. Se identificaron elementos cis-actuantes dentro de las regiones promotoras de los genes, y se reveló su participación en las respuestas al estrés y en las vías de señalización hormonal. Estos elementos son críticos para regular los patrones de expresión génica en respuesta a estímulos ambientales, como el jasmonato de metilo, el ácido salicílico y el ácido abscísico. La presencia de estos elementos indica que los genes desempeñan roles regulatorios significativos en la adaptación de las plantas a los cambios ambientales. El perfil de expresión de los genes bajo diversas condiciones de estrés abiótico demostró especificidad tisular y regulación dinámica. Diferentes genes exhibieron patrones de expresión distintos en respuesta a estrés por bajas temperaturas, sequía, altas temperaturas y sal. Esto sugiere que la familia de genes HSP90 en el jengibre posee tanto funciones conservadas como adaptaciones específicas de la especie para optimizar las respuestas al estrés. En general, esta investigación proporciona valiosos conocimientos sobre las funciones moleculares de la familia de genes HSP90 en el jengibre y sienta las bases para futuros estudios destinados a mejorar la resiliencia de los cultivos a través de la ingeniería genética. Los hallazgos contribuyen a una comprensión más profunda de la adaptabilidad de las plantas a los estresores ambientales, lo cual es crucial para mejorar la productividad agrícola frente al cambio climático.
Descripción
El jengibre (Roscoe), valorado tanto por sus usos medicinales como culinarios, puede verse afectado negativamente por estrés abiótico como altas temperaturas y sequías, lo que puede impactar su crecimiento y desarrollo. La familia de genes HSP90 ha sido reconocida como un elemento crucial para mejorar la resistencia al calor y a la sequía en las plantas. Sin embargo, aún no se han reportado estudios sobre la familia de genes HSP90 en el jengibre. Este estudio investiga la familia de genes HSP90 en el jengibre y su papel crucial en las respuestas de la planta a los estreses abióticos. Se identificaron un total de 11 miembros de ZoHSP90 en el genoma del jengibre, y estos genes estaban distribuidos de manera desigual en cinco cromosomas. Los análisis bioinformáticos revelaron que las proteínas HSP90 en el jengibre varían en tamaño, oscilando entre 306 y 886 aminoácidos. Estas proteínas se localizan predominantemente en el citoplasma, el retículo endoplásmico y las mitocondrias. Notablemente, se identificaron diez motivos conservados, con variaciones en la distribución de los motivos que correlacionan con las relaciones filogenéticas entre los genes. Además, el análisis de la estructura del gen indicó diferencias en el número de exones, lo que puede reflejar mecanismos regulatorios especializados y diferenciación funcional entre los genes. Se identificaron elementos cis-actuantes dentro de las regiones promotoras de los genes, y se reveló su participación en las respuestas al estrés y en las vías de señalización hormonal. Estos elementos son críticos para regular los patrones de expresión génica en respuesta a estímulos ambientales, como el jasmonato de metilo, el ácido salicílico y el ácido abscísico. La presencia de estos elementos indica que los genes desempeñan roles regulatorios significativos en la adaptación de las plantas a los cambios ambientales. El perfil de expresión de los genes bajo diversas condiciones de estrés abiótico demostró especificidad tisular y regulación dinámica. Diferentes genes exhibieron patrones de expresión distintos en respuesta a estrés por bajas temperaturas, sequía, altas temperaturas y sal. Esto sugiere que la familia de genes HSP90 en el jengibre posee tanto funciones conservadas como adaptaciones específicas de la especie para optimizar las respuestas al estrés. En general, esta investigación proporciona valiosos conocimientos sobre las funciones moleculares de la familia de genes HSP90 en el jengibre y sienta las bases para futuros estudios destinados a mejorar la resiliencia de los cultivos a través de la ingeniería genética. Los hallazgos contribuyen a una comprensión más profunda de la adaptabilidad de las plantas a los estresores ambientales, lo cual es crucial para mejorar la productividad agrícola frente al cambio climático.