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Plants (Basel, Switzerland)2023Nov07Vol.12issue(22)

Nicotiana Noctifloraフックゲノムには、機能性遺伝子を持つ2つの細胞T-DNAが含まれています

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

Agrobacterium(Rhizobium)を介した形質転換は、感染した植物にクラウンガルまたは毛むくじゃらの根が形成されます。これらの効果は、水平遺伝子導入中にアグロバクテリアから獲得した大きなプラスミドに集められたT-DNA遺伝子の活性のために発生します。ただし、多くの植物種は、細胞T-DNA(CT-DNA)と呼ばれるこのような配列を含み、通常の表現型を維持することが知られています。いくつかの遺伝子はそのまま残っているため、植物における機能的役割の結論につながります。この研究では、Nicotiana NoctifloraフックのCT-DNAの包括的な分析を提示します。遺伝子発現とオペイン識別を含むゲノム。Nicotiana Noctifloraゲノムの深いシーケンスにより、2つの異なるCt-DNA、Nnt-DNA1とNnt-DNA2の存在が明らかになりました。発現分析の結果によると、これらの遺伝子はすべて、他の臓器と比較して根で最も活性があり、他の植物種におけるCT-DNA遺伝子発現に関するデータと一致しています。また、遺伝子工学アプローチとHPTLCおよびHPLC-MS法を使用して、ACS遺伝子(アグロシノピンシンターゼ)の産物を調査しました。これはアグロシノピンAに似ていることが判明しました。可能な機能を理解することに近づきます。さまざまな種のCT-DNAのさらなる研究とその機能的意味は、植物遺伝学の進歩に寄与し、農業やその他の分野での実用的な用途で新しい特性を発表する可能性があります。

Agrobacterium(Rhizobium)を介した形質転換は、感染した植物にクラウンガルまたは毛むくじゃらの根が形成されます。これらの効果は、水平遺伝子導入中にアグロバクテリアから獲得した大きなプラスミドに集められたT-DNA遺伝子の活性のために発生します。ただし、多くの植物種は、細胞T-DNA(CT-DNA)と呼ばれるこのような配列を含み、通常の表現型を維持することが知られています。いくつかの遺伝子はそのまま残っているため、植物における機能的役割の結論につながります。この研究では、Nicotiana NoctifloraフックのCT-DNAの包括的な分析を提示します。遺伝子発現とオペイン識別を含むゲノム。Nicotiana Noctifloraゲノムの深いシーケンスにより、2つの異なるCt-DNA、Nnt-DNA1とNnt-DNA2の存在が明らかになりました。発現分析の結果によると、これらの遺伝子はすべて、他の臓器と比較して根で最も活性があり、他の植物種におけるCT-DNA遺伝子発現に関するデータと一致しています。また、遺伝子工学アプローチとHPTLCおよびHPLC-MS法を使用して、ACS遺伝子(アグロシノピンシンターゼ)の産物を調査しました。これはアグロシノピンAに似ていることが判明しました。可能な機能を理解することに近づきます。さまざまな種のCT-DNAのさらなる研究とその機能的意味は、植物遺伝学の進歩に寄与し、農業やその他の分野での実用的な用途で新しい特性を発表する可能性があります。

Agrobacterium (Rhizobium)-mediated transformation leads to the formation of crown galls or hairy roots on infected plants. These effects develop due to the activity of T-DNA genes, gathered on a big plasmid, acquired from agrobacteria during horizontal gene transfer. However, a lot of plant species are known to contain such sequences, called cellular T-DNAs (cT-DNAs), and maintain normal phenotypes. Some of the genes remain intact, which leads to the conclusion of their functional role in plants. In this study, we present a comprehensive analysis of the cT-DNAs in the Nicotiana noctiflora Hook. genome, including gene expression and opine identification. Deep sequencing of the Nicotiana noctiflora genome revealed the presence of two different cT-DNAs, NnT-DNA1 and NnT-DNA2, which contain the intact genes iaaM, iaaH, acs, orf13, orf13a, and orf14. According to the expression analysis results, all these genes are most active in roots in comparison with other organs, which is consistent with data on cT-DNA gene expression in other plant species. We also used genetic engineering approaches and HPTLC and HPLC-MS methods to investigate the product of the acs gene (agrocinopine synthase), which turned out to be similar to agrocinopine A. Overall, this study expands our knowledge of cT-DNAs in plants and brings us closer to understanding their possible functions. Further research of cT-DNAs in different species and their functional implications could contribute to advancements in plant genetics and potentially unveil novel traits with practical applications in agriculture and other fields.

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