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Un análisis integral in silico de genes en maíz reveló su potencial papel en la respuesta al estrés abiótico

Autores: Chen, Xinyi; Zhang, Aixia; Liu, Chenyan; Saeed, Muhammad; Li, Junyi; Wu, Ying; Wu, Yunhao; Gu, Haijing; Yuan, Jinchao; Wang, Baohua; Li, Ping; Fang, Hui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un análisis integral in silico de genes en maíz reveló su potencial papel en la respuesta al estrés abiótico


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Enzimas
Genes
Maíz
Proteínas
Análisis
Estrés

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 9

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las enzimas beta-cetoacil-CoA sintetasa (KCS) desempeñan un papel fundamental en las plantas al catalizar el primer paso de la biosíntesis de ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFA). Este proceso es crucial para el desarrollo de las plantas y las respuestas al estrés. Sin embargo, la comprensión de los genes en el maíz sigue siendo limitada. En este estudio, presentamos un análisis exhaustivo de los genes, identificando 29 genes que están distribuidos de manera desigual en nueve cromosomas de maíz a través de enfoques bioinformáticos. Estas proteínas ZmKCS variaron en longitud y peso molecular, lo que sugiere diversidad funcional. El análisis filogenético categorizó 182 proteínas KCS de siete especies en seis subgrupos, siendo el maíz el que mostró una relación evolutiva más cercana con otros monocotiledóneas. El análisis de colinealidad reveló 102 pares de genes entre el maíz y tres otras monocotiledóneas, mientras que solo se identificaron cinco pares de genes entre el maíz y tres dicotiledóneas, subrayando la divergencia evolutiva de los genes entre plantas monocotiledóneas y dicotiledóneas. El análisis estructural reveló que 20 de los 29 genes son sin intrones. La predicción de localización subcelular y la validación experimental sugieren que la mayoría de las proteínas ZmKCS probablemente están localizadas en la membrana plasmática, con algunas también presentes en mitocondrias y cloroplastos. El análisis de los elementos -actuantes dentro de los promotores sugiere su posible participación en respuestas al estrés abiótico. Notablemente, el análisis de expresión bajo estrés abiótico destacó como un posible gen clave en la respuesta al estrés del maíz, que presentó una disminución de más de 10 veces en la expresión bajo estrés por sal y sequía en 48 horas. Este estudio proporciona una comprensión fundamental de los genes, allanando el camino para una mayor caracterización funcional y su posible aplicación en la mejora del maíz para una mayor tolerancia al estrés.

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