Поиск участников сигнального пути ауксина к его транспортерам PIN на основе метаанализа транскриптомов, индуцированных ауксином

V. V. Kovrizhnykh, Z. S. Mustafin, Z. Z. Bagautdinova

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданияхстатьярецензирование

Аннотация

Активный полярный транспорт гормона растений ауксина, осуществляемый его транспортерами, - ключевое звено в формировании и поддержании распределения ауксина, которое, в свою очередь, определяет морфогенез растения. Пластичность распределения ауксина в большой степени реализуется через молекулярно-генетическую регуляцию им экспрессии транспортеров семейства PIN-FORMED (PIN) белков. Регуляция ауксином экспрессии чувствительных к нему генов происходит через ARF-Aux/IAA-зависимый сигнальный путь. Однако неизвестно, какие ARF-Aux/IAA белки участвуют в регуляции ауксином экспрессии генов PIN. У Arabidopsis thaliana семейства белков PIN, ARF и Aux/IAA многочисленны, возможны различные комбинации представителей этих семейств в реализации сигнального пути, что создает сложность для понимания механизмов этого процесса. Использование данных высокопроизводительного секвенирования транскриптомов, индуцированных ауксином (RNA-Seq), делает возможным обнаружение генов-кандидатов, участвующих в регуляции экспрессии белков PIN. Мы разработали алгоритм метаанализа ауксин-индуцированных транскриптомов, с помощью которого отобрали гены, изменяющие свою экспрессию в ответе на ауксин вместе с PIN1, PIN3, PIN4, PIN7, и предсказали возможные регуляторы ARF-Aux/IAA сигнального пути для каждого из дифференциально экспрессирующихся PIN. Применяя сравнительный анализ, мы определили общие и специфичные аспекты в регуляторных контурах, исследуемых PIN. Реконструкция генных сетей и их оценка показали возможные взаимодействия между генами и послужили дополнительным подтверждением большинства сигнальных путей, полученных в метаанализе. С помощью комплексного подхода мы предсказали, что регуляция ауксином экспрессии PIN происходит через несколько ARF-Aux/IAA регуляторных контуров, опосредованных комбинацией ARF4, ARF10 и IAA4, IAA12, IAA17, IAA18 и IAA32. Часть из них являются специфичными при формировании ауксинового ответа с участием отдельных белков PIN, тогда как другие - общими для нескольких белков PIN. Разработанный алгоритм метаанализа можно применять для решения других задач поиска регуляторов экспрессии генов с привлечением полногеномных данных.
Переведенное названиеThe auxin signaling pathway to its PIN transporters: Insights based on a meta-analysis of auxin-induced transcriptomes
Язык оригиналарусский
Номер статьи4
Страницы (с-по)39-45
Число страниц7
ЖурналVavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii
Том25
Номер выпуска1
DOI
СостояниеОпубликовано - янв 2021

Предметные области OECD FOS+WOS

  • 4 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
  • 1.06 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
  • 1.06.KM ГЕНЕТИКА И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ

ГРНТИ

  • 34 БИОЛОГИЯ

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Поиск участников сигнального пути ауксина к его транспортерам PIN на основе метаанализа транскриптомов, индуцированных ауксином». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать