Encuesta Genómica de Genes que Codifican Proteínas Intrínsecas Mayores (MIPs) y Su Respuesta al Estrés por Arsenito en Pimiento ()
Autores: Azam, Syed Muhammad; Huang, Kaixuan; Yuan, Jiaxin; Bai, Yanqing; Chen, Qiaolin; Dang, Panpan; Alwathnani, Hend; Bin Zayid, Hajar Fahad; Feng, Renwei; Rensing, Christopher
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Encuesta Genómica de Genes que Codifican Proteínas Intrínsecas Mayores (MIPs) y Su Respuesta al Estrés por Arsenito en Pimiento ()
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Proteínas
Flujo de agua
Estudio a nivel genómico
CAMIPs
Análisis de expresión
Genes que codifican MIP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas intrínsecas mayores (MIPs) son una superfamilia de proteínas que median el flujo bidireccional dependiente de la concentración de agua en solutos particularmente pequeños y algunos metaloides a través de la membrana celular. Este artículo informa sobre el estudio a nivel genómico de los genes de pimiento que codifican MIPs y su análisis de expresión. Mediante una búsqueda de homología bioinformática, se identificaron 48 CAMIPs en el genoma del pimiento. Un total de 48 MIPs se dividieron en subclases: 22 CATIPs, 15 CAPIPs, 10 CANIPs y 1 CASIP. Los 48 genes que codifican MIP de pimiento fueron mapeados en los 12 cromosomas de pimiento. El análisis de sintenia de CAMIP mostró 17 genes duplicados, que se agruparon en ocho regiones de duplicación en tándem en los cromosomas de pimiento. La expresión específica de tejidos de MIPs basada en RNA-Seq mostró que ciertos CANIPs, CATIPs y CAPIPs se expresaron en alta cantidad en raíces, mientras que algunos CATIPs y CASIPs también se expresaron en el tallo. Se aplicó As(III), a 0.5 y 1 mM, a plantas de pimiento, donde 1 mM redujo significativamente el contenido de clorofila en las hojas, el contenido de nitrógeno en las hojas y la longitud de las raíces. Para ver qué CAMIPs participan en el transporte de As(III), probamos la respuesta de los genes que codifican MIPs a As(III) mediante qRT-PCR. Se observó la absorción de As(III) en muestras de brotes y raíces tratadas con 0.5 mM y 1 mM de As(III) durante 12 h y 24 h debido a la respuesta cuantitativa de MIPs a través de qRT-PCR. La mayoría de los MIPs se reguló a la baja en respuesta a ambos niveles de As(III); además de los CANIPs, hubo CATIPs y CAPIPs regulados al alza en respuesta a concentraciones más altas de As(III) en las raíces y brotes, lo que sugiere la participación de CAMIPs en la absorción así como en el mecanismo de detoxificación en pimiento contra As(III). A diferencia de los procariotas, los MIPs de plantas tienen una selectividad diversa para el arsenito y otros solutos. Nuestro estudio proporciona información importante sobre la absorción y detoxificación del arsenito, ofreciendo una base para futuros estudios funcionales y de tolerancia al estrés.
Descripción
Las proteínas intrínsecas mayores (MIPs) son una superfamilia de proteínas que median el flujo bidireccional dependiente de la concentración de agua en solutos particularmente pequeños y algunos metaloides a través de la membrana celular. Este artículo informa sobre el estudio a nivel genómico de los genes de pimiento que codifican MIPs y su análisis de expresión. Mediante una búsqueda de homología bioinformática, se identificaron 48 CAMIPs en el genoma del pimiento. Un total de 48 MIPs se dividieron en subclases: 22 CATIPs, 15 CAPIPs, 10 CANIPs y 1 CASIP. Los 48 genes que codifican MIP de pimiento fueron mapeados en los 12 cromosomas de pimiento. El análisis de sintenia de CAMIP mostró 17 genes duplicados, que se agruparon en ocho regiones de duplicación en tándem en los cromosomas de pimiento. La expresión específica de tejidos de MIPs basada en RNA-Seq mostró que ciertos CANIPs, CATIPs y CAPIPs se expresaron en alta cantidad en raíces, mientras que algunos CATIPs y CASIPs también se expresaron en el tallo. Se aplicó As(III), a 0.5 y 1 mM, a plantas de pimiento, donde 1 mM redujo significativamente el contenido de clorofila en las hojas, el contenido de nitrógeno en las hojas y la longitud de las raíces. Para ver qué CAMIPs participan en el transporte de As(III), probamos la respuesta de los genes que codifican MIPs a As(III) mediante qRT-PCR. Se observó la absorción de As(III) en muestras de brotes y raíces tratadas con 0.5 mM y 1 mM de As(III) durante 12 h y 24 h debido a la respuesta cuantitativa de MIPs a través de qRT-PCR. La mayoría de los MIPs se reguló a la baja en respuesta a ambos niveles de As(III); además de los CANIPs, hubo CATIPs y CAPIPs regulados al alza en respuesta a concentraciones más altas de As(III) en las raíces y brotes, lo que sugiere la participación de CAMIPs en la absorción así como en el mecanismo de detoxificación en pimiento contra As(III). A diferencia de los procariotas, los MIPs de plantas tienen una selectividad diversa para el arsenito y otros solutos. Nuestro estudio proporciona información importante sobre la absorción y detoxificación del arsenito, ofreciendo una base para futuros estudios funcionales y de tolerancia al estrés.