Identificación a Nivel Genómico y Análisis de Expresión de la Familia de Genes de G-Proteínas en Cebada Bajo Estréses Abióticos
Autores: Han, Ailing; Xu, Zhengyuan; Cai, Zhenyu; Zheng, Yuling; Chen, Mingjiong; Wu, Liyuan; Shen, Qiufang
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 G-Proteínas en Cebada Bajo Estréses Abióticos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas G heterotriméricas
Crecimiento de plantas
Estrés abiótico
Estructura genética
Patrones de expresión
Aplicaciones de ingeniería genética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas G heterotriméricas son transductores de señales fundamentales, altamente conservadas en especies de plantas, que desempeñan roles cruciales en la regulación del crecimiento, desarrollo y respuestas a estrés abiótico en las plantas. La identificación de los miembros de las proteínas G y sus patrones de expresión en las plantas es esencial para mejorar la resiliencia de los cultivos frente a estrés ambiental. Aquí, identificamos ocho genes de proteínas G heterotriméricas localizados en cuatro cromosomas dentro del genoma de la cebada mediante un análisis genómico integral. El análisis filogenético clasificó estos genes en cuatro subgrupos distintos con relaciones evolutivas obvias. Un análisis adicional sobre la estructura del gen, el motivo de la proteína y la estructura indicó que las proteínas G dentro de cada rama evolutiva exhibieron una organización similar de exones e intrones, patrones de motivos conservados y características estructurales. El análisis de colinealidad mostró que no había relaciones colineales significativas entre esos genes de proteínas G, lo que indica una trayectoria evolutiva única dentro de la cebada. Además, los elementos reguladores detectados en las secuencias aguas arriba de estos genes estaban involucrados en la respuesta a hormonas vegetales y moléculas de señalización. Los análisis de expresión revelaron patrones de expresión específicos de tejido y regulación diferencial en respuesta a estrés abiótico. Los patrones de expresión de los genes de proteínas G fueron validados adicionalmente utilizando una técnica de PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR), lo que indica la fiabilidad de los datos transcriptómicos, así como respuestas especiales a los estrés por sal, sequía y encharcamiento. Estos hallazgos pueden proporcionar mecanismos subyacentes mediante los cuales los genes de proteínas G participan en la tolerancia a la sal de la cebada, y también destacan genes candidatos para posibles aplicaciones de ingeniería genética en la mejora de la resiliencia de los cultivos frente al estrés por salinidad.
Descripción
Las proteínas G heterotriméricas son transductores de señales fundamentales, altamente conservadas en especies de plantas, que desempeñan roles cruciales en la regulación del crecimiento, desarrollo y respuestas a estrés abiótico en las plantas. La identificación de los miembros de las proteínas G y sus patrones de expresión en las plantas es esencial para mejorar la resiliencia de los cultivos frente a estrés ambiental. Aquí, identificamos ocho genes de proteínas G heterotriméricas localizados en cuatro cromosomas dentro del genoma de la cebada mediante un análisis genómico integral. El análisis filogenético clasificó estos genes en cuatro subgrupos distintos con relaciones evolutivas obvias. Un análisis adicional sobre la estructura del gen, el motivo de la proteína y la estructura indicó que las proteínas G dentro de cada rama evolutiva exhibieron una organización similar de exones e intrones, patrones de motivos conservados y características estructurales. El análisis de colinealidad mostró que no había relaciones colineales significativas entre esos genes de proteínas G, lo que indica una trayectoria evolutiva única dentro de la cebada. Además, los elementos reguladores detectados en las secuencias aguas arriba de estos genes estaban involucrados en la respuesta a hormonas vegetales y moléculas de señalización. Los análisis de expresión revelaron patrones de expresión específicos de tejido y regulación diferencial en respuesta a estrés abiótico. Los patrones de expresión de los genes de proteínas G fueron validados adicionalmente utilizando una técnica de PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR), lo que indica la fiabilidad de los datos transcriptómicos, así como respuestas especiales a los estrés por sal, sequía y encharcamiento. Estos hallazgos pueden proporcionar mecanismos subyacentes mediante los cuales los genes de proteínas G participan en la tolerancia a la sal de la cebada, y también destacan genes candidatos para posibles aplicaciones de ingeniería genética en la mejora de la resiliencia de los cultivos frente al estrés por salinidad.