PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CÁC GENE MÃ HÓA GALACTINOL SYNTHASE Ở CÂY ĐU ĐỦ (Carica papaya L.)
DOI:
https://doi.org/10.59775/1859-3968.123Tóm tắt
Galactinol synthase thuộc họ glycosyltransferase 8 (GT8), có chức năng xúc tác phản ứng tạo thành galactinol. Trong nghiên cứu này, bốn gene mã hóa GolS trong hệ gene của cây đu đủ đã được xác định và phân tích bằng các công cụ tin sinh học. Các CpGolS là gene phân mảnh với bốn exon. Các protein suy diễn có chiều dài 332 tới 335 amino acid, có tính acid và ưa nước. Các CpGolS mang đầy đủ các motif bảo tồn đặc trưng của các GolS đã biết. Phân tích Gene Ontology cho thấy các GolS của cây đu đủ có chức năng chính liên quan đến quá trình sinh tổng hợp carbohydrate và đáp ứng với kích thích của môi trường. Các CpGolS biểu hiện không giống nhau ở các mô hoa, lá và vỏ quả. Trong đó, CpGolS2 biểu hiện đặc hiệu ở mô lá và biểu hiện ở hoa cái mạnh hơn ở hoa đực và hoa lưỡng tính. Hai gene CpGolS1 và CpGolS2 biểu hiện tăng ở lá đu đủ dưới tác động của lạnh sâu. Kết quả thu được có tiềm năng đối với các nghiên cứu sâu hơn về chức năng các GolS ở cây đu đủ trong tương lai.
Tài liệu tham khảo
Ming R., Yu Q., Moore P. H., Paull R. E., Chen N. J., Wang M.-L., Zhu Y. J., Schuler M. A., Jiang J. & Paterson A. H. (2012). Genome of papaya, a fast growing tropical fruit tree. Tree Genetics & Genomes, vol. 8, no. 3, pp. 445-462, doi: 10.1007/s11295-012-0490-y.
Campostrini E. & Glenn D. M. (2007). Ecophysiology of papaya: a review. Brazilian Journal of Plant Physiology, vol. 19, no. 4, pp. 413-424.
Ming R., Hou S., Feng Y., Yu Q., Dionne-Laporte A., Saw J. H., Senin P., Wang W., Ly B. V., Lewis K. L., Salzberg S. L., Feng L., Jones M. R., Skelton R. L., Murray J. E., Chen C., Qian W., Shen J., Du P., Eustice M., … & Alam M. (2008). The draft genome of the transgenic tropical fruit tree papaya (Carica papaya Linnaeus). Nature, 10.1038/nature06856 vol. 452, pp. 991-996.
Taji T., Ohsumi C., Iuchi S., Seki M., Kasuga M., Kobayashi M., Yamaguchi-Shinozaki K., & Shinozaki K. (2002). Important roles of drought- and cold-inducible genes for galactinol synthase in stress tolerance in Arabidopsis thaliana. Plant J, vol. 29, no. 4, pp. 417-26.
Zhuo C., Wang T., Lu S., Zhao Y., Li X. & Guo Z. (2013). A cold responsive galactinol synthase gene from Medicago falcata (MfGolS1) is induced by myo-inositol and confers multiple tolerances to abiotic stresses. Physiol Plant, 149(1):67-78. doi: 10.1111/ppl.12019.
Nishizawa A., Yabuta Y. & Shigeoka S. (2008). Galactinol and raffinose constitute a novel function to protect plants from oxidative damage. Plant Physiol, 147: 1251-126310.1104/pp.108.122465.
Black M., Corbineau F., Gee H. & Come D. (1999). Water content, raffinose, and dehydrins in the induction of desiccation tolerance in immature wheat embryos. Plant Physiology, 120(2): 463-471. doi: 10.1104/pp.120.2.463.
Bernal-Lugo I. & Leopold A. C. (1992). Changes in soluble carbohydrates during seed storage. Plant Physiol, 98(3): 1207-10.
Liu J.-J. J., Krenz D. C., Galvez A. F. & de Lumen B. O. (1998). Galactinol synthase (GS): increased enzyme activity and levels of mRNA due to cold and desiccation. Plant Science, 134(1): 11-20. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0168-9452(98)00042-9.
Zhou J., Yang Y., Yu J., Wang L., Yu X., Ohtani M., Kusano M., Saito K., Demura T. & Zhuge Q. (2014). Responses of Populus trichocarpa galactinol synthase genes to abiotic stresses. J Plant Res, 127(2): 347-58. doi: 10.1007/s10265-013-0597-8.
Wang D., Yao W., Song Y., Liu W. & Wang Z. (2012). Molecular characterization and expression of three galactinol synthase genes that confer stress tolerance in Salvia miltiorrhiza. J Plant Physiol, 169(18): 1838-48. doi: 10.1016/j.jplph.2012.07.015.
dos Santos T. B., Budzinski I. G., Marur C. J., Petkowicz C. L., Pereira L. F. & Vieira L. G. (2011). Expression of three galactinol synthase isoforms in Coffea arabica L. and accumulation of raffinose and stachyose in response to abiotic stresses. Plant Physiol Biochem, 49(4): 441-8. doi: 10.1016/j.plaphy.2011.01.023.
Li R., Yuan S., He Y., Fan J., Zhou Y., Qiu T., Lin X., Yao Y., Liu J., Fu S., Hu X. & Guo J. (2018). Genome-Wide Identification and Expression Profiling Analysis of the Galactinol Synthase Gene Family in Cassava (Manihot esculenta Crantz). Agronomy, 8(11): 250. doi: 10.3390/agronomy8110250.
Cao Phi Bằng (2016). Phân tích in silico các gene galactinol synthase ở cây đậu Cove (Phaseolus vulgaris L.). Tạp chí Phát triển Khoa học & Công nghệ, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 19(4): 45-52. doi: https://doi.org/https://doi.org/10.32508/stdj.v19i4.684.
Zerpa-Catanho D., Wai J., Wang M. L., Yu L., Nguyen J. & Ming R. (2019) Differential gene expression among three sex types reveals a MALE STERILITY 1 (CpMS1) for sex differentiation in papaya. BMC Plant Biol, 19(1): 545. doi: 10.1186/s12870-019-2169-0.
Lü P., Yu S., Zhu N., Chen Y. R., Zhou B., Pan Y., Tzeng D., Fabi J. P., Argyris J., Garcia-Mas J., Ye N., Zhang J., Grierson D., Xiang J., Fei Z., Giovannoni J. & Zhong, S. (2018). Genome encode analyses reveal the basis of convergent evolution of fleshy fruit ripening. Nat Plants, 4(10): 784-791. doi: 10.1038/s41477-018-0249-z.
Soares C. G., do Prado S. B. R., Andrade S. C. S. & Fabi J. P. (2021) Systems Biology Applied to the Study of Papaya Fruit Ripening: The Influence of Ethylene on Pulp Softening. Cells, 10(9): 2339, doi: 10.3390/cells10092339.
Sengupta S., Mukherjee S., Parween S. & Majumder A. L. (2012) Galactinol synthase across evolutionary diverse taxa: functional preference for higher plants?. FEBS Lett, 586(10): 1488-96. doi: 10.1016/j.febslet.2012.04.003.
Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Wilkins M. R., Appel R. D. & Bairoch A. (2005) Protein identification and analysis tools on the ExPASy server. in The proteomics protocols handbook: Springer, 571-607.
Briesemeister S., Rahnenfuhrer J. & Kohlbacher O. (2010) YLoc--an interpretable web server for predicting subcellular localization. Nucleic Acids Res, 38(Web Server issue): W497-502. doi: 10.1093/nar/gkq477.
Guo A. Y., Zhu Q. H., Chen X. & Luo J. C. (2007). GSDS: a gene structure display server. (in chinese). Yi Chuan, 29(8): 1023-1026.
Wang S., You R., Liu Y., Xiong Y. & Zhu S. (2022). NetGO 3.0: Protein Language Model Improves Large-scale Functional Annotations. bioRxiv, 2022.12.05.519073. doi: 10.1101/2022.12.05.519073.
Lê Thị Mận, Nguyễn Quốc Nam, Trần Thị Thanh Huyền, La Việt Hồng & Cao Phi Bằng (2021). Xác định và phân tích các gene Hsp90 ở cây đu đủ (Carica papaya L.) bằng phương pháp tin sinh học. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 66(4F): 196-204. doi: 10.18173/2354-1059.2021-0083.
Liu J. J., Odegard W. & de Lumen B. O. (1995). Galactinol synthase from kidney bean cotyledon and zucchini leaf. Purification and N-terminal sequences. Plant Physiol, 109(2): 505-11.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Giấy phép
Bản quyền (c) 2023 Tạp chí Khoa học và Công nghệ Trường Đại học Hùng Vương
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDeri Phái sinh 4.0 .
