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Desencriptando los mecanismos moleculares involucrados en la contrarrestación de la toxicidad del cobre y el níquel en el pino de jack () basado en análisis transcriptómico

Autores: Moy, Alistar; Nkongolo, Kabwe

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Desencriptando los mecanismos moleculares involucrados en la contrarrestación de la toxicidad del cobre y el níquel en el pino de jack () basado en análisis transcriptómico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Remediación
Cobre
Níquel
Expresión génica
Transcriptoma
Resistente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 10

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La remediación de sitios afectados por cobre y níquel se ve desafiada por los diferentes efectos fisiológicos que cada metal impone en un sistema vegetal dado. es resistente al cobre y al níquel, lo que proporciona una oportunidad para construir un recurso valioso para investigar la expresión génica en respuesta a cada metal. Los objetivos de este estudio fueron (1) ampliar el análisis del transcriptoma expuesto a níquel y cobre, (2) evaluar la expresión génica diferencial en genotipos resistentes al níquel en comparación con genotipos resistentes al cobre, y (3) identificar mecanismos específicos para cada metal. Se utilizó la plataforma Illumina para secuenciar ARN extraído de plántulas tratadas con cada uno de los metales. Hubo 449 genes expresados diferencialmente (DEGs) entre genotipos resistentes al cobre (RGs) y genotipos resistentes al níquel (RGs) en un corte de alta rigurosidad, lo que indica un patrón distinto de expresión génica hacia cada metal. Para los procesos biológicos, el 19.8% de los DEGs estaban asociados con el proceso metabólico del ADN, seguido por la respuesta al estrés (13.15%) y la respuesta a productos químicos (8.59%). Para la función metabólica, el 27.9% de los DEGs estaban asociados con la actividad de nucleasa, seguido por la unión de nucleótidos (27.64%) y la actividad de quinasa (10.16%). En general, el 21.49% de los DEGs se localizaron en la membrana plasmática, seguido por el citosol (16.26%) y el cloroplasto (12.43%). La anotación de los principales genes sobreexpresados en RG de cobre en comparación con RG de níquel identificó genes y mecanismos que eran específicos para el cobre y no para el níquel. NtPDR, AtHIPP10 y YSL1 fueron identificados como genes asociados con la resistencia al cobre. Se identificaron varios genes relacionados con el metabolismo de la pared celular, que incluían genes que codifican para HCT, CslE6, MPG y poligalacturonasa. La anotación de los principales genes subexpresados en RG de cobre en comparación con RG de níquel reveló genes y mecanismos que eran específicos para el níquel y no para el cobre. Se identificaron varios genes relacionados con la regulación y la señalización asociados con la respuesta al estrés. Incluyeron UGT, TIFY, ACC, proteína dirigent, peroxidasa y glioxilasa I. Se necesita investigación adicional para determinar las funciones específicas de los mecanismos de señalización y respuesta al estrés en plantas resistentes al níquel.

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