Desentrañando el papel de la familia de genes de tioredoxina (TRX) de Liriodendron en una respuesta a estrés abiótico
Autores: Tong, Lu; Lin, Mengyuan; Zhu, Liming; Liao, Bojun; Lu, Lu; Lu, Ye; Chen, Jinhui; Shi, Jisen; Hao, Zhaodong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desentrañando el papel de la familia de genes de tioredoxina (TRX) de Liriodendron en una respuesta a estrés abiótico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tioredoxina
Familia de genes
Estrés abiótico
Patrones de expresión
Especies reactivas de oxígeno
Tolerancia a la sequía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La tioredoxina (TRX) es una pequeña proteína con actividad REDOX que desempeña un papel crucial en el crecimiento, desarrollo y resistencia al estrés de las plantas. La familia TRX ha sido estudiada extensamente en Arabidopsis, arroz y trigo, por lo que es probable que sus miembros tengan funciones biológicas similares que no se han reportado. En este estudio, realizamos la identificación a nivel genómico de la familia de genes basada en el genoma, lo que llevó a un total de 42 miembros de genes. Un análisis filogenético categorizó estas 42 proteínas LcTRX en 13 subfamilias. Además, caracterizamos sus distribuciones cromosómicas, estructuras de genes, motivos proteicos conservados y elementos cis en las regiones promotoras. Además, basándonos en los datos de transcriptoma disponibles públicamente para híbridos y tras experimentos de RT-qPCR, exploramos los patrones de expresión ante diferentes estresores abióticos, es decir, estrés por sequía, frío y calor. Notablemente, encontramos que varios, especialmente, estaban significativamente regulados al alza en respuesta al estrés abiótico. Además, el ensayo de localización subcelular mostró que LhTRX-h3 se distribuía principalmente en el citoplasma. Posteriormente, obtuvimos líneas de callo de sobreexpresión (OE) y knockout (KO) en híbridos. En comparación con el tipo salvaje (WT) y las líneas de callo -KO, la proliferación de las líneas -OE se mejoró significativamente con una acumulación reducida de especies reactivas de oxígeno (ROS) bajo estrés por sequía. Nuestros hallazgos indican que es suficiente para mejorar la tolerancia a la sequía y subrayan la importancia de la familia de genes en las respuestas al estrés ambiental.
Descripción
La tioredoxina (TRX) es una pequeña proteína con actividad REDOX que desempeña un papel crucial en el crecimiento, desarrollo y resistencia al estrés de las plantas. La familia TRX ha sido estudiada extensamente en Arabidopsis, arroz y trigo, por lo que es probable que sus miembros tengan funciones biológicas similares que no se han reportado. En este estudio, realizamos la identificación a nivel genómico de la familia de genes basada en el genoma, lo que llevó a un total de 42 miembros de genes. Un análisis filogenético categorizó estas 42 proteínas LcTRX en 13 subfamilias. Además, caracterizamos sus distribuciones cromosómicas, estructuras de genes, motivos proteicos conservados y elementos cis en las regiones promotoras. Además, basándonos en los datos de transcriptoma disponibles públicamente para híbridos y tras experimentos de RT-qPCR, exploramos los patrones de expresión ante diferentes estresores abióticos, es decir, estrés por sequía, frío y calor. Notablemente, encontramos que varios, especialmente, estaban significativamente regulados al alza en respuesta al estrés abiótico. Además, el ensayo de localización subcelular mostró que LhTRX-h3 se distribuía principalmente en el citoplasma. Posteriormente, obtuvimos líneas de callo de sobreexpresión (OE) y knockout (KO) en híbridos. En comparación con el tipo salvaje (WT) y las líneas de callo -KO, la proliferación de las líneas -OE se mejoró significativamente con una acumulación reducida de especies reactivas de oxígeno (ROS) bajo estrés por sequía. Nuestros hallazgos indican que es suficiente para mejorar la tolerancia a la sequía y subrayan la importancia de la familia de genes en las respuestas al estrés ambiental.