Біоінформатичне передбачення генів індукованих холодом транскрипційних факторів CBF/DREB1 та DREB4 у Deschampsia antarctica Desv.

Abstract

Метою роботи було дослідження механізмів стійкості до стресів у рослин на прикладі антарктичного злаку D. antarctica, зокрема аналіз генів транскрипційних факторів із груп CBF/DREB1 та DREB4, відповідаль­них за регуляцію реакції на холодовий та інші абіотичні стреси. Шляхом аналізу даних розшифровування геномної ДНК та мРНК D. antarctica із використанням як референсних послідовностей ідентифікованих генів споріднених видів злаків та деяких типових мотивів передбачено in silico існування 17 генів-кандидатів з дослі­джуваних груп. Передбачені гени DaCBF охарактеризовано та класифіковано шляхом порівняння із послідов­ностями описаних раніше ортологів інших видів, а також присвоєно їм назви за прийнятою для інших злаків номенклатурою. Проаналізовано склад кластерів цих генів та їх можливу роль у формуванні холодостійкості виду. Встановлено, що послідовності білкових продуктів передбачених генів містять характерні для цих груп ДНК-зв’язувальний домен AP2/ERF та консервативні мотиви, а також показано їхню високу гомологію до білків-ортологів споріднених видів рослин. Філогенетичний аналіз показав, що структура групи передбачених транскрипційних факторів D. antarctica у цілому подібна до описаної для інших злаків: до нечисленних підгруп CBFI та CBFII увійшло по одному ТФ, до більш численних груп CBFIII та CBFIV - відповідно чотири та вісім. До кластеру DREB4 увійшли три ТФ. Аналіз транскриптомних послідовностей показав конститутивну експре­сію ТФ з груп CBFIIIc, CBF IV та DREB4. Не вдалося виявити суттєвих особливостей чисельності та складу груп DREB1/CBF та DREB4 передбачених ТФ, які б пояснювали підвищену холодостійкість D. antarctica.

Keywords

• абіотичний стрес
• антарктичні рослини
• передбачення in silico
• стійкість
• транскрипційні фактори