ИОГен РАН

#наукаИОГен Выявленные пептиды относятся к 9 семействам. В геноме пырея обнаружено 39 генов, которые кодируют предшественники пептидов дефензинов. Это универсальные защитные пептиды, найденные у всех многоклеточных. Считается, что дефензины растений участвуют в защите от грибных и бактериальных патогенов, используя разные механизмы – нарушение проницаемости мембран, ингибирование ионных каналов и подавление активности ферментов. 10 генов пырея кодируют предшественники пептидов снакинов, специфичных для растений цистеин-богатых АМП. Снакины эффективно подавляют рост бактерий и грибов, а также участвуют в различных физиологических процессах. Также, у пырея обнаружен один ген предшественника гевеиноподобного пептида, который по аминокислотной последовательности совпадает с таковым пшеницы T. kiharae, обладающим антифугальными и антибактериальными свойствами. А также один ген предшественника тионина, сходного с пептидом пшеницы T. aestivum. Самым многочисленным семейством генов АМП у пырея являются неспецифические липид-переносящие белки (LTP), всего было обнаружено 78 генов. Как и тионины, LTPs выявлены только у растений. АМП помимо защитных свойств выполняют и другие функции в растениях. Более того, было выявлено 10 генов предшественников пептидов RALF, выполняющих регуляторную функцию при PTI; три гена предшественников пептидов MEG; а также три гена предшественников пептидов Ole e 1, чья роль в защите изучена слабо. Обнаружено также новое семейство генов пептидов CRP с ранее неизвестным 6-Цис-мотивом, функции которых еще предстоит изучить.

Поиск сходных последовательностей с помощью программ BLAST показал, что пептиды пырея обладают максимальным сходством с пептидами растений семейства мятликовые, прежде всего относящихся к родам Triticum (пшеница) и Aegilops (эгилопс, ближайший родственник пшеницы).

Авторы изучили распределение генов разных семейств пептидов по хромосомам пырея и картировали их; обнаружилось, что для многих хромосом генами пептидов обогащены области, примыкающие к теломерным районам. Иногда гены пептидов одного семейства образуют кластеры, что указывает на возможное их образование в результате тандемных дупликаций.

Таким образом, авторам удалось найти in silico в геноме пырея комплекс генов защитных пептидов, которые обеспечивают его устойчивость к патогенам. Это, с одной стороны, интересно для характеристики молекулярных компонентов иммунной системы пырея, а с другой стороны, необходимо для научно обоснованного использования Th. еlongatum в качестве донора устойчивости пшеницы. Что актуально, так как ежегодно около 20% урожая пшеницы теряется из-за болезней, плюс случаются засухи, засоленность почвы и загрязнение тяжелыми металлами.

Дальнейшие исследования биологической активности обнаруженных пептидов с использованием трансгенных технологий и тестирования in vitro позволят понять их роль в защите от стресса, а также в других физиологических процессах.


Источник:
Слезина М.П., Истомина Е.А., Шиян А.Н., Одинцова Т.И. ГЕНЫ ЦИСТЕИН-БОГАТЫХ ПЕПТИДОВ ПЫРЕЯ Thinopyrum elongatum // Генетика. – 2024. – Т. 60. – № 10. – С. 56–70. DOI: 10.31857/S0016675824100055

www.group-telegram.com/us/iogenras.com/591

268 viewsedited  Jan 17 at 07:29

#наукаИОГен Выявленные пептиды относятся к 9 семействам. В геноме пырея обнаружено 39 генов, которые кодируют предшественники пептидов дефензинов. Это универсальные защитные пептиды, найденные у всех многоклеточных. Считается, что дефензины растений участвуют в защите от грибных и бактериальных патогенов, используя разные механизмы – нарушение проницаемости мембран, ингибирование ионных каналов и подавление активности ферментов. 10 генов пырея кодируют предшественники пептидов снакинов, специфичных для растений цистеин-богатых АМП. Снакины эффективно подавляют рост бактерий и грибов, а также участвуют в различных физиологических процессах. Также, у пырея обнаружен один ген предшественника гевеиноподобного пептида, который по аминокислотной последовательности совпадает с таковым пшеницы T. kiharae, обладающим антифугальными и антибактериальными свойствами. А также один ген предшественника тионина, сходного с пептидом пшеницы T. aestivum. Самым многочисленным семейством генов АМП у пырея являются неспецифические липид-переносящие белки (LTP), всего было обнаружено 78 генов. Как и тионины, LTPs выявлены только у растений. АМП помимо защитных свойств выполняют и другие функции в растениях. Более того, было выявлено 10 генов предшественников пептидов RALF, выполняющих регуляторную функцию при PTI; три гена предшественников пептидов MEG; а также три гена предшественников пептидов Ole e 1, чья роль в защите изучена слабо. Обнаружено также новое семейство генов пептидов CRP с ранее неизвестным 6-Цис-мотивом, функции которых еще предстоит изучить.

Поиск сходных последовательностей с помощью программ BLAST показал, что пептиды пырея обладают максимальным сходством с пептидами растений семейства мятликовые, прежде всего относящихся к родам Triticum (пшеница) и Aegilops (эгилопс, ближайший родственник пшеницы).

Авторы изучили распределение генов разных семейств пептидов по хромосомам пырея и картировали их; обнаружилось, что для многих хромосом генами пептидов обогащены области, примыкающие к теломерным районам. Иногда гены пептидов одного семейства образуют кластеры, что указывает на возможное их образование в результате тандемных дупликаций.

Таким образом, авторам удалось найти in silico в геноме пырея комплекс генов защитных пептидов, которые обеспечивают его устойчивость к патогенам. Это, с одной стороны, интересно для характеристики молекулярных компонентов иммунной системы пырея, а с другой стороны, необходимо для научно обоснованного использования Th. еlongatum в качестве донора устойчивости пшеницы. Что актуально, так как ежегодно около 20% урожая пшеницы теряется из-за болезней, плюс случаются засухи, засоленность почвы и загрязнение тяжелыми металлами.

Дальнейшие исследования биологической активности обнаруженных пептидов с использованием трансгенных технологий и тестирования in vitro позволят понять их роль в защите от стресса, а также в других физиологических процессах.


Источник:
Слезина М.П., Истомина Е.А., Шиян А.Н., Одинцова Т.И. ГЕНЫ ЦИСТЕИН-БОГАТЫХ ПЕПТИДОВ ПЫРЕЯ Thinopyrum elongatum // Генетика. – 2024. – Т. 60. – № 10. – С. 56–70. DOI: 10.31857/S0016675824100055

BY ИОГен РАН