Caracterización de proteínas (NB) de Yuca (Manihot esculenta) implicadas en la interacción con el patógeno Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm)
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Autores
Bastidas Pardo, Margelly Andrea
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Español
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Resumen
La inmunidad de las plantas depende del reconocimiento efectivo de los patógenos, lo que se logra a través de receptores proteicos especializados. Entre estos, se encuentran las proteínas con un dominio NB-ARC (del inglés Nucleotide Binding - adaptor shared by APAF- 1 R proteins, and CED-4), que están involucradas en el reconocimiento directo o indirecto de las proteínas del patógeno conocidas como efectores. La expresión de los genes que codifican estas proteínas NB suele ser constitutiva y baja. La yuca, un cultivo clave en regiones tropicales del mundo, es vulnerable a enfermedades causadas por patógenos como Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm) y mantiene interacciones con numerosos microorganismos presentes tanto en el suelo como en las hojas. Sin embargo, son pocos los estudios que han abordado el repertorio de estas proteínas en yuca. De igual manera no se ha profundizado sobre su expresión la cual puede ser modulada por factores tanto bióticos como abióticos. La presente investigación tiene como objetivo caracterizar a nivel de secuencia y expresión las proteínas que poseen el dominio NB-ARC de yuca implicadas en respuesta a diferentes estímulos bióticos y abióticos. El estudio se divide en tres fases, la primera es la de identificación de las proteínas de resistencia NB de la yuca mediante curación manual de las secuencias y la determinación del número de polimorfismos, utilizando bases de datos de secuencias y programas bioinformáticos. La segunda fase es la obtención del perfil de expresión de genes codificadores de proteínas NB en la yuca a partir de datos de expresión públicos (RNA-seq) obtenidos de la base de datos GEO del NCBI y el análisis diferencial de expresión (DEGs). Además, se construyeron redes de coexpresión para identificar interacciones entre los genes y se realizó un análisis filogenético mediante alineamientos de secuencias y la construcción de un árbol filogenético. Finalmente, la tercera fase incluye la integración de la información de expresión y polimorfismos y tiene como fin ahondar el conocimiento sobre procesos moleculares conocidos asociados a la interacción con Xpm, así como emitir nuevas hipótesis biológicas sobre esta interacción planta-patógeno a través de análisis descriptivos multivariados (Texto tomado de la fuente).
Abstract
Plant immunity relies on the effective recognition of pathogens, achieved through
specialized protein receptors. Among these, NB-ARC domain-containing proteins
(Nucleotide Binding - adaptor shared by APAF-1, R proteins, and CED-4) are involved in
the direct or indirect recognition of pathogen proteins known as effectors. The expression
of genes encoding these NB proteins is typically constitutive and low. Cassava (Manihot
esculenta), a key crop in tropical regions, is vulnerable to diseases caused by pathogens
such as Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm) and interacts with numerous
microorganisms present in both soil and leaves. However, few studies have explored the
repertoire of these proteins in cassava, and little is known about how their expression
might be modulated by biotic and abiotic factors. This research aims to characterize
cassava NB-ARC proteins at the sequence and expression levels in response to various
biotic and abiotic stimuli. The study is divided into three phases, the first being the
identification of cassava NB resistance proteins through manual sequence curation and
polymorphism analysis using sequence databases and bioinformatics tools. The second
phase focuses on obtaining the expression profiles of NB-encoding genes in cassava
using public RNA-seq data from the GEO database (NCBI), applying differential
expression (DEG) analysis. Additionally, co-expression networks were constructed to
identify gene interactions, and a phylogenetic analysis was performed through sequence
alignments and a phylogenetic tree construction. Finally, the third phase integrates
expression and polymorphism data to deepen the understanding of molecular processes
associated with interactions with Xpm, and, to generate new biological hypotheses about
plant-pathogen interactions through multivariate descriptive analyses.
Palabras clave propuestas
Descripción
ilustraciones, diagramas, tablas