Identificación a Nivel Genómico y Análisis de Expresión de la Familia de Genes de Proteínas Tipo Thaumatina en (Pall.) Kuntze Revelan Sus Funciones en Respuestas a Estrés Abiótico
Autores: Huang, Zengwang; Ding, Qianqian; Wang, Zhengfeng; Jian, Shuguang; Zhang, Mei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación a Nivel Genómico y Análisis de Expresión de la Familia de Genes de Proteínas Tipo Thaumatina en (Pall.) Kuntze Revelan Sus Funciones en Respuestas a Estrés Abiótico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas similares a la taumatina
Respuestas al estrés abiótico
Halófitos
Miembros de la familia de genes
Desafíos del estrés ambiental
Adaptación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas similares a taumatina (TLPs), incluyendo osmotinas, son proteínas multifuncionales relacionadas con las respuestas de las plantas a estrés biótico y abiótico. A menudo están presentes como grandes familias multigénicas. (Pall.) Kuntze (Aizoaceae, 2 = 2x = 32), un vegetal utilizado tanto en alimentos como en medicina, es un halófito que se distribuye ampliamente en las áreas costeras de los trópicos y subtropicos. Los suelos salino-alcalinos y la sequía son dos factores de estrés abiótico que afectan significativamente la distribución de las plantas costeras tropicales. La expresión de los genes de resistencia al estrés ayudaría a aliviar el daño celular causado por factores de estrés abiótico como la alta temperatura, la salinidad-alcalinidad y la sequía. Este estudio tuvo como objetivo comprender mejor las funciones de las TLPs en la adaptabilidad ecológica natural a hábitats difíciles. En el presente estudio, utilizamos enfoques bioinformáticos para identificar 37 genes como miembros de la familia génica en el genoma, con el propósito de entender sus roles en diferentes procesos de desarrollo y la adaptación a condiciones de crecimiento difíciles en regiones de coral tropical. Todas las TLPs estaban distribuidas irregularmente a través de 32 cromosomas, y estos miembros de la familia génica fueron examinados en busca de motivos conservados de sus proteínas codificadoras y estructura génica. El análisis de expresión basado en secuenciación de ARN y posterior qRT-PCR mostró que los transcritos de algunas TLPs disminuyeron o se acumularon con especificidad de tejido, y bajo desafíos de estrés ambiental, múltiples TLPs exhibieron patrones de expresión cambiantes en etapas cortas (2 h), largas (48 h) o en ambas. Los cambios en los patrones de expresión de las TtTLPs proporcionaron una visión más completa de esta familia génica involucrada en múltiples respuestas al estrés abiótico. Además, varios genes fueron clonados e identificados funcionalmente utilizando el sistema de expresión de levadura. Estos hallazgos no solo aumentan nuestra comprensión del papel que juegan las TLPs en la mediación de la adaptación de los halófitos a entornos extremos, sino que también mejoran nuestro conocimiento sobre la evolución de las TLP en las plantas. Este estudio también proporciona una base y referencia para futuras investigaciones sobre los roles de las TLP en la tolerancia al estrés y la idoneidad del entorno ecológico.
Descripción
Las proteínas similares a taumatina (TLPs), incluyendo osmotinas, son proteínas multifuncionales relacionadas con las respuestas de las plantas a estrés biótico y abiótico. A menudo están presentes como grandes familias multigénicas. (Pall.) Kuntze (Aizoaceae, 2 = 2x = 32), un vegetal utilizado tanto en alimentos como en medicina, es un halófito que se distribuye ampliamente en las áreas costeras de los trópicos y subtropicos. Los suelos salino-alcalinos y la sequía son dos factores de estrés abiótico que afectan significativamente la distribución de las plantas costeras tropicales. La expresión de los genes de resistencia al estrés ayudaría a aliviar el daño celular causado por factores de estrés abiótico como la alta temperatura, la salinidad-alcalinidad y la sequía. Este estudio tuvo como objetivo comprender mejor las funciones de las TLPs en la adaptabilidad ecológica natural a hábitats difíciles. En el presente estudio, utilizamos enfoques bioinformáticos para identificar 37 genes como miembros de la familia génica en el genoma, con el propósito de entender sus roles en diferentes procesos de desarrollo y la adaptación a condiciones de crecimiento difíciles en regiones de coral tropical. Todas las TLPs estaban distribuidas irregularmente a través de 32 cromosomas, y estos miembros de la familia génica fueron examinados en busca de motivos conservados de sus proteínas codificadoras y estructura génica. El análisis de expresión basado en secuenciación de ARN y posterior qRT-PCR mostró que los transcritos de algunas TLPs disminuyeron o se acumularon con especificidad de tejido, y bajo desafíos de estrés ambiental, múltiples TLPs exhibieron patrones de expresión cambiantes en etapas cortas (2 h), largas (48 h) o en ambas. Los cambios en los patrones de expresión de las TtTLPs proporcionaron una visión más completa de esta familia génica involucrada en múltiples respuestas al estrés abiótico. Además, varios genes fueron clonados e identificados funcionalmente utilizando el sistema de expresión de levadura. Estos hallazgos no solo aumentan nuestra comprensión del papel que juegan las TLPs en la mediación de la adaptación de los halófitos a entornos extremos, sino que también mejoran nuestro conocimiento sobre la evolución de las TLP en las plantas. Este estudio también proporciona una base y referencia para futuras investigaciones sobre los roles de las TLP en la tolerancia al estrés y la idoneidad del entorno ecológico.