Un estudio de la expresión de GUS como herramienta para la evaluación de la evolución génica, la función y el papel de la expresión derivada de la duplicación génica
Autores: Bruno, Leonardo; Ronchini, Matteo; Binelli, Giorgio; Muto, Antonella; Chiappetta, Adriana; Bitonti, Maria Beatrice; Gerola, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un estudio de la expresión de GUS como herramienta para la evaluación de la evolución génica, la función y el papel de la expresión derivada de la duplicación génica
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Duplicación de genes
Evolución
Expresión
Especies
Evento de duplicación
árbol evolutivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La duplicación de genes desempeñó un papel fundamental en la evolución de los eucariotas y diferentes copias de un gen dado pueden estar presentes en especies actuales, a menudo con expresiones y funciones diferenciadas durante la evolución. Asumimos que, cuando ocurre tal diferenciación en una copia de gen, esto puede estar indicado por su mantenimiento en todas las especies derivadas. Para verificar esta hipótesis, comparamos los dominios de expresión histológica de los tres genes de beta-glucuronidasa presentes con el árbol evolutivo de GUS en angiospermas. Encontramos que la expresión génica se superpone en el ápice del brote, el botón floral y los pelos radiculares. En el ápice radicular, la expresión difiere completamente de y , cuyos transcritos están presentes en el meristemo de la cubierta radicular y la columela, en el nicho de células estaminales, en la epidermis y en el córtex proximal. Por el contrario, los transcritos están limitados a las viejas células similares a bordes de la caliptra y aquellas encontradas a lo largo de la línea celular protodérmica. El árbol evolutivo revela que los dos principales clústeres (nombrados y ) se originan de un evento de duplicación anterior a la radiación de las angiospermas. AtGUS3 pertenece al clúster GUS3, mientras que y , que se originan de un evento de duplicación que ocurrió en un ancestro de la familia Brassicaceae, se encuentran juntos en el clúster. Hay otro clúster, previamente no descrito, llamado GUS4, que se origina de un evento de duplicación muy antiguo. Mientras que la copia de GUS4 se ha perdido en muchas especies, las copias de GUS3 y GUS1 se han conservado en todas las especies examinadas.
Descripción
La duplicación de genes desempeñó un papel fundamental en la evolución de los eucariotas y diferentes copias de un gen dado pueden estar presentes en especies actuales, a menudo con expresiones y funciones diferenciadas durante la evolución. Asumimos que, cuando ocurre tal diferenciación en una copia de gen, esto puede estar indicado por su mantenimiento en todas las especies derivadas. Para verificar esta hipótesis, comparamos los dominios de expresión histológica de los tres genes de beta-glucuronidasa presentes con el árbol evolutivo de GUS en angiospermas. Encontramos que la expresión génica se superpone en el ápice del brote, el botón floral y los pelos radiculares. En el ápice radicular, la expresión difiere completamente de y , cuyos transcritos están presentes en el meristemo de la cubierta radicular y la columela, en el nicho de células estaminales, en la epidermis y en el córtex proximal. Por el contrario, los transcritos están limitados a las viejas células similares a bordes de la caliptra y aquellas encontradas a lo largo de la línea celular protodérmica. El árbol evolutivo revela que los dos principales clústeres (nombrados y ) se originan de un evento de duplicación anterior a la radiación de las angiospermas. AtGUS3 pertenece al clúster GUS3, mientras que y , que se originan de un evento de duplicación que ocurrió en un ancestro de la familia Brassicaceae, se encuentran juntos en el clúster. Hay otro clúster, previamente no descrito, llamado GUS4, que se origina de un evento de duplicación muy antiguo. Mientras que la copia de GUS4 se ha perdido en muchas especies, las copias de GUS3 y GUS1 se han conservado en todas las especies examinadas.