Клонирование и анализ in silico выявили генетическую вариабельность генов, кодирующих осмотин, у местного индонезийского сорта какао
Cloning and in silico analysis revealed a genetic variation in osmotin-encoding genes in an Indonesian local cacao cultivar
Imam Bagus Nugroho, Fahrurrozi Fahrurrozi
Аннотация (перевод)
Theobroma cacao L. является важной плантационной культурой Индонезии, страдающей от биотических и абиотических стрессов. Поэтому TcOSM, кодирующий осмотин в ответ на патогены и стрессы окружающей среды, находится в центре внимания данного исследования, целью которого является характеристика TcOSM у местного индонезийского сорта какао. Биоинформатический поиск предполагаемого TcOSM проводился относительно референсного генома сорта какао типа Criollo. На основании определения нуклеотидной последовательности наши результаты выявили два гена, TcOSM1 и TcOSM2, имеющих наибольшее сходство (≥ 90\%) с референсными генами какао. Гетерозиготность была обнаружена в гене, кодирующем TcOSM1, который содержал два перекрывающихся пика на хроматограммах секвенирования по Сэнгеру. Один из аллелей возник в результате однонуклеотидной замены (G на A), приведшей к синонимичной мутации, которая не привела к замене соответствующего остатка аланина. Гомологическое моделирование с помощью Phyre2 и структурное выравнивание (наложение) были проведены для изучения влияния генетических вариаций в последовательностях TcOSM на глобальные структуры белка. Результаты не показали существенных изменений (RMSD ≤ 0.206 Å, TM-score > 0.5) в третичных структурах белка. В целом, в данном исследовании удалось охарактеризовать TcOSM, предоставив фундаментальную базу для будущих разработок в области биотехнологии какао.
Оригинальная аннотация
Theobroma cacao L. is an important Indonesian estate crop, which suffers from biotic and abiotic stresses. TcOSM, which encodes osmotin as a response to pathogens and environmental stresses, is, therefore, a focus of interest in this research, aiming to characterize TcOSM in an Indonesian local cacao cultivar. Bioinformatics queries for putative TcOSM were performed against the reference genome of a Criollo-type cacao cultivar. Based on nucleotide sequence determination, our results revealed two genes, TcOSM1 and TcOSM2, which have the highest similarity (≥ 90\%) to the cacao reference genes. Heterozygosity was detected in the TcOSM1-encoding gene, which contained two overlapping peaks in Sanger-sequencing chromatograms. One of the alleles resulted from a single nucleotide change (G to A), leading to a same-sense mutation that did not substitute corresponding alanine residue. Homology modeling using Phyre2 and structural alignment (superimposition) was conducted to examine the influence of genetic variations in TcOSM sequences upon the global protein structures. The result showed no significant changes (RMSD ≤ 0.206 Å, TM-score > 0.5) in tertiary protein structures. Altogether, this research succeeded in characterizing TcOSM while providing a fundamental study for future cacao biotechnology endeavors.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/250ff1f9-c311-4d09-915e-bf18757066f5
DOI: 10.22146/ijbiotech.53937