BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,780,768
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Thực vật học

Lê Thị Mận, Trần Thị Thanh Huyền, Lê Chí Toàn(1), Trần Thị Thanh Loan, Cao Phi Bằng

Xác định và phân tích các gene mã hóa protein liên kết stress (sap) ở cây đu đủ (Carica papaya L.) bằng phương pháp in silico

Identification and analysis of stress-assiciated protein (SAP) encoding genes in papaya (Carica papaya L.) by using in silico methods

Khoa học (Đại học Sư phạm Hà Nội)

2021

1

111-118

2354-1075

Xác định, Phân tích, Gene mã hóa, Protein, Liên kết stress, Cây đu đủ, Carica papaya L., Phương pháp in silico

Gene expression, in silico, papaya (Carica papaya L.), phylogeneic tree, stress-associated protein (SAP).

 Nhờ sử dụng các phương pháp nghiên cứu in silico, chúng tôi đã xác định được 7 gene mã hóa các protein liên quan stress (SAP) ở trong hệ gene của cây Đu đủ (Carica papaya L.). Các gene SAP của cây Đu đủ có kích thước từ 416 tới 813 nucleotide, không có hoặc chỉ có một intron. Các protein suy diễn có kích thước từ 114 tới 270 amino acid, khối lượng phân tử nằm trong khoảng 13,10 kDa tới 29,63 kDa. Các protein suy diễn có tính kiềm với pI dao động từ 8,82 đến 9,95. Căn cứ vào kết quả phân tích cấu trúc và cây phả hệ, các SAP của cây Đu đủ được phân chia thành hai nhóm nhóm I (năm gene) và phân nhóm II (hai gene). Các SAP này của cây Đu đủ có mức độ bảo tồn cao về cấu trúc với hai vùng bảo tồn A20-AN1 (nhóm I) hoặc vùng AN1 (nhóm II). Phân tích dữ liệu RNA-seq được xây dựng từ lá đu đủ trong điều kiện thường và điều kiện đông lạnh cho thấy tất cả 7 gene SAP của cây Đu đủ đều biểu hiện và đều được cảm ứng biểu hiện mạnh hơn trong điều kiện đông lạnh so với điều kiện thường. Gene CpSAP2 có mức độ biểu hiện tương đối mạnh nhất trong các gene SAP của cây Đu đủ. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nghiên cứu về tách dòng gene, phân tích chức năng của các gene trong họ SAP và chọn giống ở cây Đu đủ trong đáp ứng với các điều kiện stress vô sinh của môi trường.

By using the in silico methods, total of seven stress-associated protein encoding genes have identified in the geneome of papaya (Carica papaya L.). The full-length genomic sequence of papaya SAP genes were ranging from 416 to 813 nucleotides. These genes had single intron or were intronless. The predicted protein sequences included from 114 to 270 amino acids, according to the molecular weight ranged from 13.10 to 29.63 kDa. These proteins were alkaline with a pI value ranging from 8.82 to 9.95. Based on the protein structure and the phylogeneic analysis, the papaya SAP were divided into two groups, I (five members) and II (two members). The papaya SAP had a highly conserved level of structure including two conserved regions, A20-AN21 (group I), or AN21 domains only (group II). RNA-seq analysis showed that all of seven SAP genes expressed in papaya leaves and were induced by freeze thaw awakening treatment (in comparison with control treatment). CpSAP2 showed the highest relative expression level in compared to other SAP genes of papaya. The results of this work have an important significance and are base of the further research on gene cloning, functional analysis of SAP genes and breeding of papaya in response to environmental abiotic stresses.

TTKHCNQG, CVv 157

Xem toàn văn
  • [1] A. U. Solanke, M. K. Sharma, A. K. Tyagi, and A. K. Sharma, (2009), C-haracterization and phylogenetic analysis of environmental stress-responsive SAP gene family encoding A20/AN1 zinc finger proteins in tomato.,Mol Genet Genomics, Vol. 282, No. 2, pp. 153-164,
  • [2] R. D. Finn, A. Bateman, J. Clements, P. Coggill, R. Y. Eberhardt, S. R. Eddy, A. Heger, K. Hetherington, L. Holm, J. Mistry, E. L. L. Sonnhammer, J. Tate, and M. Punta, (2014), Pfam: the protein families database.,Nucleic Acids Res, Vol. 42, No. Database issue, pp. D222-30,
  • [3] X. Zhu, X. Li, W. Chen, J. Chen, W. Lu, L. Chen and D. Fu, (2012), Evaluation of new reference genes in papaya for accurate transcript normalization under different experimental conditions.,PLoS One, Vol. 7, No. 8, p. e44405
  • [4] (), https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/ acc.cgi?acc=GSE130188,
  • [5] T. Tian, Y. Liu, H. Yan, Q. You, X. Yi, Z. Du, W. Xu and Z. Su, (2017), agriGO v2.0: a GO analysis toolkit for the agricultural community, 2017 up-date.,Nucleic Acids Res, Vol. 45, No. W1, pp. W122-w129,
  • [6] (), http://linux1.softberry.com/berry.phtml?topic =protcomppl&group=help&subg roup=proloc,
  • [7] E. Gasteiger, C. Hoogland, A. Gattiker, M. R. Wilkins, R. D. Appel, and A. Bairoch, (2005), Protein identification and analysis tools on the ExPASy server, in "The proteomics protocols handbook",,Springer, p. 571-607.
  • [8] S. Kumar, G. Stecher, M. Li, C. Knyaz, and K. Tamura, (2018), MEGA X: Molecular evolutionary genetics analysis across computing platforms.,Mol Biol Evol, Vol. 35, No. 6, pp. 1547-1549
  • [9] K. Katoh and D. M. Standley, (2013), MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability.,Mol Biol Evol, Vol. 30, No. 4, pp. 772-80,
  • [10] E. M. Gertz, Y. K. Yu, R. Agarwala, A. A. Schaffer and S. F. Altschul, (2006), Compositionbased statistics and translated nucleotide searches: improving the TBLASTN module of BLAST.,BMC Biol, Vol. 4, pp. 41
  • [11] E. Campostrini and D. M. Glenn, (2007), Ecophysiology of papaya: a review.,Brazilian Journal of Plant Physiology, Vol. 19, No. 4, pp. 413-424
  • [12] R. Ming, Q. Yu, P. H. Moore, R. E. Paull, N. J. Chen, M-L. Wang, Y. J. Zhu, M. A. Schuler, J. Jiang and A. H. Paterson., (2012), Genome of papaya, a fast growing tropical fruit tree.,Tree Genetics & Genomes, Vol. 8, No. 3, pp. 445-462
  • [13] X.-Z. Zhang, W-J. Zheng, X-Y. Cao, X-Y. Cui, S-P. Zhao, T-F. Yu, J. Chen, Y.-B. Zhou, M. Chen, S.-C. Chai, Z.-S. Xu, and Y-Z. Ma, (2019), Genomic analysis of stress associated proteins in Soybean and the role of GmSAP16 in abiotic stress responses in Arabidopsis and soybean, (in English).,Front Plant Sci, Vol. 10, No. 1453
  • [14] W. Gao, L. Long, X. Tian, J. Jin, H. Liu, H. Zhang, F. Xu and C. Song, (2016), Genome-wide identification and expression analysis of stress-associated proteins (SAPs) containing A20/AN1 zinc finger in cotton.,Mol Genet Genomics, Vol. 291, No. 6, pp. 2199-2213
  • [15] A. U. Solanke, M. K. Sharma, A. K. Tyagi, and A. K. Sharma, (2009), C-haracterization and phylogenetic analysis of environmental stress-responsive SAP gene family encoding A20/AN1 zinc finger proteins in tomato.,Mol Genet Genomics, Vol. 282, No. 2, pp. 153-64,
  • [16] S. Vij and A. K. Tyagi, (2006), Genome-wide analysis of the stress associated protein (SAP) gene family containing A20/AN1 zinc-finger(s) in rice and their phylogenetic relationship with Arabidopsis.,Mol Genet Genomics, Vol. 276, No. 6, pp. 565-575.
  • [17] R. R. Kumar S. K. Sharma, S. Goswami, G. P. Singh, R. Singh, K. Singh, H. Pathak and R. D. Rai, (2013), C-haracterization of differentially expressed stress-associated proteins in starch granule development under heat stress in wheat (Triticum aestivum L.).,Indian J. Biochem Biophys, Vol. 50, No. 2, pp. 126-38.
  • [18] J. Giri, P. K. Dansana, K. S. Kothari, G. Sharma, S. Vij, and A. K. Tyagi, (2013), SAPs as novel regulators of abiotic stress response in plants.,Bioessays, Vol. 35, No. 7, pp. 639-48,