Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tương tác của các gen trong mối quan hệ giữa thực vật và patogen: Nghiên cứu biểu hiện in planta và phân tích docking của gene beta 1,3 glucanase từ Piper colubrinum và gene ức chế glucanase từ Phytophthora capsici
Tóm tắt
Mầm bệnh Oomycete, Phytophthora capsici, gây thiệt hại nghiêm trọng cho hồ tiêu (Piper nigrum L.) và gây ra bệnh thối chân ở tất cả các giai đoạn phát triển của cây. Phytophthora tiết ra một protein ức chế glucanase (GIP), có khả năng ức chế các protein phòng thủ như endoglucanases. Trong nghiên cứu cụ thể này, chúng tôi thực hiện phân tích PCR định lượng, nghiên cứu docking phân tử và phân tích chuỗi của protein ức chế glucanase và các gen glucanase beta-1,3 chủ yếu dựa trên dữ liệu từ giải trình tự toàn bộ gen của Phytophthora capsici và giải trình tự RNA của Piper colubrinum (RNA-Seq). Chiều dài chuỗi axit amin của gene GIP từ P. capsici là khoảng 353 axit amin và của gene glucanase pcEGase từ P. colubrinum là khoảng 312 axit amin. Gene GIP từ P. capsici cho thấy mức biểu hiện cao trong những giờ đầu của thời gian nhiễm trùng và gene pcEGase cho thấy mức biểu hiện cao tại 16 hpi. Mức biểu hiện cao của gene pcEGase tại 16 hpi là một chỉ báo rằng gene GIP đã bị ức chế thành công bởi protein glucanase từ thực vật. Hơn nữa, các nghiên cứu insilico đã chỉ ra tầm quan trọng của một số vị trí trên bề mặt của cả hai protein tương tác có thể đảm nhận vai trò trong việc liên kết hai protein và các phản ứng tiếp theo. Phân tích insilico cũng đã chứng minh một cách thuyết phục rằng việc ức chế protein ức chế glucanase chủ yếu xảy ra do sự nhận diện một residue arginine cũng như một residue isoleucine trong quá trình tương tác giữa hai protein.
Từ khóa
#Oomycete #Phytophthora capsici #hồ tiêu #protein ức chế glucanase #PCR định lượng #phân tích chuỗi #protein #glucanase #tương tác.Tài liệu tham khảo
Bishop JG, Ripoll DR, Bashir S, Damasceno CMB, Seeds JD, Rose JKC (2005) Selection on glycine β-1,3-endoglucanase genes differentially inhibited by a Phytophthora glucanase inhibitor protein. Genetics 169:1009–1019
Damasceno MB, John GB, Daniel R, Joe W, Kamoun S, Rose KC (2008) Structure of the glucanase inhibitor protein (GIP) family from Phytophthora species suggests coevolution with plant endo-β-1,3-Glucanases. Mol Plant Microbe Interact 21(6):820–830
Dawkins R, Krebs JR (1979) Arms races between and within species. P Roy Soc Lond B Bio 205:489–511
Ham KS, Wu SC, Darvill AG, Albersheim P (1997) Fungal pathogens secrete an inhibitor protein that distinguishes isoforms of plant pathogenesis-related endo-beta-1,3-glucanases. Plant J 11:169–179
Kamoun S (2006) A catalogue of the effector secretome of plant pathogenic oomycetes. Annu Rev Phytopathol 44:41–60
Misas-Villamil JC, van der Hoorn RA (2008) Enzyme-inhibitor interactions at the plant–pathogen interface. Curr Opin Plant Biol 11:380–388
Nazeem PA, Achuthan CR, Babu TD, Parab GV, Girija D, Keshavachandran R, Samiyappan R (2008) Expression of pathogenesis related proteins in black pepper (Piper nigrum L.) in relation to Phytophthora foot rot disease. J Trop Agric 46(1–2):45–51
Shetty N, Jensen JD, Kundsen A, Finnie C, Geshi N, Blennow A, Collinge DB, Jorgensen HJL (2009) Effects of β-1,3-glucan from Septoria tritici on structural defence responses in wheat. J Exp Bot 60:4287–4300
Stephen RJ, Anandaraj M, Sarma YR (2001) Induction of PR proteins and defense related enzymes in black pepper due to inoculation with Phytophthora capsici. Ind Phytopathol 54:23–28
Thomma BPHJ, Nürnberger T, Joosten MHAJ (2011) Of PAMPs and effectors: the blurred PTI-ETI dichotomy. Plant Cell 23:4–15
Torto TA, Rauser L, Kamoun S (2002) The pigp1 gene of the oomycete Phytophthora infestans encodes a fungal-like endopolygalacturonase. Curr Genet 40:385–390
Vandana VV, Suseela BR, Shamina A (2014) Biochemical defense responses of black pepper pepper (Piper nigrum L.) lines to Phytophthora capsici. Physiol Mol Plant Pathol 88:18–27
York WS, Qin Q, Rose JK (2004) Proteinaceous inhibitors of endo beta-glucanases. Biochim Biophys Acta 1696:223–233