Familia de Helicasas de ARN DEAD-Box en Physic Nut (L.): Caracterización Estructural y Respuesta a la Salinidad
Autores: da Silva, Rahisa Helena; Silva, Manassés Daniel da; Ferreira-Neto, José Ribamar Costa; Souza, Bruna de Brito; de Araújo, Francielly Negreiros; Oliveira, Elvia Jéssica da Silva; Benko-Iseppon, Ana Maria; da Costa, Antonio Félix; Kido, Éderson Akio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Familia de Helicasas de ARN DEAD-Box en Physic Nut (L.): Caracterización Estructural y Respuesta a la Salinidad
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Helicasas
Helicasas de ARN
Familia dead-box
Procesos de desarrollo en plantas
Estrés abiótico
Respuesta al estrés
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Las helicasas, proteínas motoras presentes tanto en procariotas como en eucariotas, desempeñan un papel directo en varios pasos del metabolismo del ARN. Específicamente, las helicasas de ARN SF2, un subconjunto de la familia DEAD-box, son actores esenciales en los procesos de desarrollo de las plantas y en las respuestas a estrés biótico y abiótico. A pesar de esto, la información sobre esta familia en la nuez de físico (L.) sigue siendo limitada, abarcando desde patrones estructurales hasta respuestas al estrés. Identificamos 79 genes que codifican helicasas de ARN de tipo DEAD-box (DHX) en el genoma. Estos genes se categorizaron en tres subfamilias: DEAD (42 genes), DEAH (30 genes) y DExH/D (siete genes). La caracterización de las proteínas codificadas reveló una diversidad notable, con patrones observados en dominios, motivos y estructuras de exón-intrón que sugieren que las subfamilias DEAH y DExH/D probablemente contribuyen a la versatilidad general de la familia. La modelización tridimensional de los candidatos mostró características distintivas, destacando el rendimiento funcional esperado de estas enzimas. Las regiones promotoras de los genes DHX revelaron elementos potenciales como Dof-type, BBR-BPC y AP2-ERF, indicando su posible participación en la respuesta a estrés abiótico. El análisis de datos de RNA-Seq de las raíces de accesiones de nuez de físico expuestas a 150 mM de NaCl durante 3 h mostró que la mayoría de los candidatos DHX estaban reprimidos. La red de interacción proteína-proteína indicó que las proteínas DHX ocupan posiciones centrales, conectando eventos asociados con el metabolismo del ARN. El análisis de PCR cuantitativa validó la expresión de nueve transcritos de helicasas de ARN de tipo DEAD-box, mostrando asociaciones significativas con componentes clave de la respuesta al estrés, incluyendo la degradación del ARN, la biogénesis de ribosomas, la reparación del ADN, el transporte vesicular mediado por clatrina, la síntesis de fosfatidil 3,5-inositol y la traducción mitocondrial. Además, se confirmó la expresión inducida de un transcrito (), sugiriendo que es un candidato potencial para futuros análisis funcionales para comprender mejor su papel en la tolerancia al estrés por salinidad. Este estudio representa el primer informe global sobre la familia DEAD-box de helicasas de ARN en nueces de físico y muestra características estructurales compatibles con sus funciones, sirviendo probablemente como un componente crítico de las vías de respuesta de la planta.
Descripción
Las helicasas, proteínas motoras presentes tanto en procariotas como en eucariotas, desempeñan un papel directo en varios pasos del metabolismo del ARN. Específicamente, las helicasas de ARN SF2, un subconjunto de la familia DEAD-box, son actores esenciales en los procesos de desarrollo de las plantas y en las respuestas a estrés biótico y abiótico. A pesar de esto, la información sobre esta familia en la nuez de físico (L.) sigue siendo limitada, abarcando desde patrones estructurales hasta respuestas al estrés. Identificamos 79 genes que codifican helicasas de ARN de tipo DEAD-box (DHX) en el genoma. Estos genes se categorizaron en tres subfamilias: DEAD (42 genes), DEAH (30 genes) y DExH/D (siete genes). La caracterización de las proteínas codificadas reveló una diversidad notable, con patrones observados en dominios, motivos y estructuras de exón-intrón que sugieren que las subfamilias DEAH y DExH/D probablemente contribuyen a la versatilidad general de la familia. La modelización tridimensional de los candidatos mostró características distintivas, destacando el rendimiento funcional esperado de estas enzimas. Las regiones promotoras de los genes DHX revelaron elementos potenciales como Dof-type, BBR-BPC y AP2-ERF, indicando su posible participación en la respuesta a estrés abiótico. El análisis de datos de RNA-Seq de las raíces de accesiones de nuez de físico expuestas a 150 mM de NaCl durante 3 h mostró que la mayoría de los candidatos DHX estaban reprimidos. La red de interacción proteína-proteína indicó que las proteínas DHX ocupan posiciones centrales, conectando eventos asociados con el metabolismo del ARN. El análisis de PCR cuantitativa validó la expresión de nueve transcritos de helicasas de ARN de tipo DEAD-box, mostrando asociaciones significativas con componentes clave de la respuesta al estrés, incluyendo la degradación del ARN, la biogénesis de ribosomas, la reparación del ADN, el transporte vesicular mediado por clatrina, la síntesis de fosfatidil 3,5-inositol y la traducción mitocondrial. Además, se confirmó la expresión inducida de un transcrito (), sugiriendo que es un candidato potencial para futuros análisis funcionales para comprender mejor su papel en la tolerancia al estrés por salinidad. Este estudio representa el primer informe global sobre la familia DEAD-box de helicasas de ARN en nueces de físico y muestra características estructurales compatibles con sus funciones, sirviendo probablemente como un componente crítico de las vías de respuesta de la planta.