Caracterización a Nivel Genómico de los Genes de Hexoquinasa de Soja Revela un Papel Positivo en la Respuesta al Estrés Alcalino
Autores: Jiao, Feng; Chen, Yang; Zhang, Dongdong; Wu, Jinhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Caracterización a Nivel Genómico de los Genes de Hexoquinasa de Soja Revela un Papel Positivo en la Respuesta al Estrés Alcalino
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Hexokinasa
Crecimiento de soja
Respuesta al estrés
Análisis filogenético
Predicción de localización subcelular
Estrés alcalino
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas hexoquinasa (HXK) catalizan la fosforilación de hexosas y son importantes para la detección y señalización de azúcares. Con el fin de determinar los roles que desempeñan las HXKs en el crecimiento de la soja y la respuesta al estrés, se aislaron y analizaron diecisiete genes de HXK. El análisis filogenético y la predicción de la localización subcelular mostraron que las GmHXKs se clasificaron claramente en tipo A (GmHXK1-4) y tipo B (GmHXK5-17). Hubo estructuras proteicas similares y regiones conservadas en las GmHXKs en comparación con las HXKs de otras plantas. Un análisis de expresión de los genes en órganos o tejidos de soja demostró que y, , y fueron las HXKs dominantes en todos los tejidos examinados. Además, los tratamientos de estrés por sal, osmótico y alcalino aumentaron drásticamente la actividad y los transcritos de . Existe la posibilidad de que un isoforma tipo B (GmHXK15) desempeñe un papel crucial en la adaptación de la soja a condiciones alcalinas, ya que los niveles de expresión de esta isoforma se correlacionan bien con la actividad de la enzima HXK. Basado en un ensayo enzimático realizado en proteínas de HXK15 de plantas recombinantes expresadas en , encontramos que GmHXK15 tenía actividades funcionales de HXK. Un análisis adicional indicó que GmHXK15 se dirigía específicamente a las mitocondrias, y la sobreexpresión del gen podría mejorar significativamente la resistencia de la soja transgénica al estrés alcalino. Los hallazgos presentes servirán como base para un análisis adicional de la función de la familia de genes.
Descripción
Las proteínas hexoquinasa (HXK) catalizan la fosforilación de hexosas y son importantes para la detección y señalización de azúcares. Con el fin de determinar los roles que desempeñan las HXKs en el crecimiento de la soja y la respuesta al estrés, se aislaron y analizaron diecisiete genes de HXK. El análisis filogenético y la predicción de la localización subcelular mostraron que las GmHXKs se clasificaron claramente en tipo A (GmHXK1-4) y tipo B (GmHXK5-17). Hubo estructuras proteicas similares y regiones conservadas en las GmHXKs en comparación con las HXKs de otras plantas. Un análisis de expresión de los genes en órganos o tejidos de soja demostró que y, , y fueron las HXKs dominantes en todos los tejidos examinados. Además, los tratamientos de estrés por sal, osmótico y alcalino aumentaron drásticamente la actividad y los transcritos de . Existe la posibilidad de que un isoforma tipo B (GmHXK15) desempeñe un papel crucial en la adaptación de la soja a condiciones alcalinas, ya que los niveles de expresión de esta isoforma se correlacionan bien con la actividad de la enzima HXK. Basado en un ensayo enzimático realizado en proteínas de HXK15 de plantas recombinantes expresadas en , encontramos que GmHXK15 tenía actividades funcionales de HXK. Un análisis adicional indicó que GmHXK15 se dirigía específicamente a las mitocondrias, y la sobreexpresión del gen podría mejorar significativamente la resistencia de la soja transgénica al estrés alcalino. Los hallazgos presentes servirán como base para un análisis adicional de la función de la familia de genes.