Protein chaperone đóng vai trò regulator OsBAG6 giúp cây lúa chịu mặn

Protein chaperone đóng vai trò regulator OsBAG6 giúp cây lúa chịu mặn

Nguồn: Jie Wang, Min Ao, Ao Ma, Jinlei Yu, Peng Guo, Shuangzhan Huang, Xiaoyuan Peng, Dae-Jin Yun, Zheng-Yi Xu. 2024. Mitochondrial Localized Chaperone Regulator OsBAG6 Functions in Saline-Alkaline Stress Tolerance in Rice. Rice (N Y); 2024 Jan 22; 17(1):10. doi: 10.1186/s12284-024-00686-z.

 

Họ gen có tên là “B-cell lymphoma 2 (Bcl-2)-associated athanogene” (BAG) đóng vai trò then chốt trong điều tiết cây tăng trưởng và phát triển, và phản ứng với stress. Cho dù cơ chế phân tử về phản ứng của BAG với stress phi sinh học đã được nghiên cứu trên cây mô hình Arabidopsis, nhưng chức năng của gen OsBAG về chống chịu stress mặn, kiềm vẫn chưa được biết rõ. Trong nghiên cứu này, OsBAG6, một protein thuộc dạng chaperone regulator định vị trong ty thể bộ cây lúa  đã được xác định như một  negative regulator mới đối với chống chịu stress mặn kiềm của cây lúa. Mức độ biểu hiện của OsBAG6 bị kích hoạt khi có nồng độ cao của mặn, pH cao, khi có xử lý nhiệt và abscisic acid. Biểu hiện mạnh mẽ gen OsBAG6 trong cây lúa làm cây giảm chiều cao, giảm kích thước hạt, khối lượng hạt, cũng như nhạy cảm hơn  với stress kiềm mặn. Trái lại, đột biến osbag6 (loss-of-function) biểu hiện mức nhạy cảm giảm với stress mặn kiềm. Kết quả phân tích transcriptomic cho thấy gen biểu hiện có liên quan đến chức năng của "response to oxidative stress", "defense response", và "secondary metabolite biosynthetic process" ở chồi thân và rễ lúa của dòng lúa OsBAG6-overexpressing transgenic. Bên cạnh đó, ở mức độ cytoplasmic của ion Ca2+ chúng gia tăng nhanh chóng trong cây khi phơi nhiễm với stress mặn kiềm. OsBAG6 kết gắn với calcium sensor OsCaM1-1 trong điều khiện bình thường, chúng được xác định bởi kỹ thuật comparative interactomics, nhưng không biểu hiện khi ion Ca2+ tăng cao. OsCaM1-1 trong điều kiện bảo hòa ion Ca2+ có thể điều tiết gen liên quan đến stress ở downstream như một phần của phản ứng với stress kiềm mặn. OsBAG6 còn tương tác với sinh tổng hợp năng lượng và protein trong chu trình biến dưỡng có trong tăng trưởng cây và phản ứng với stress kiềm mặn. Đây là chức năng mới của OsBAG6 proteins trong ty thể bộ khi phản ứng với stress kiềm mặn của OsCaM1-1.

 

Xem  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38252225/

 

So sánh chuỗi trình tự amino acid và phân tích di truyền huyết thống “BAG6 orthologs”.