拟南芥RING-H2基因簇表达特征初步分析

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RING结构域是含有半胱氨酸(Cys)和组氨酸(His)残基(Cys-X2-Cys-X9-39-Cys-X1-3-His-X2-3-Cys/His-X2-Cys-X4-4s-Cys-X2-Cys,X可以是任何氨基酸)的一个基序。典型的RING-锌指蛋白家族可以分为RING-H2、RING-HC和其它修饰过的RING。RING结构域能作为蛋白相互作用的部位参与到多种生物过程。此外,也有报道显示RING-结构域在通过泛素化降解蛋白的途径中发挥功能。许多包含RING结构域的蛋白对植物生长发育以及对环境的适应性等方面发挥重要作用。  AT1G49200是一个编码226个氨基酸的RING-H2锌指蛋白,C端有一个典型的RING结构域。我们发现其相邻的AT1G49210,AT1G49220,AT1G49230都编码RING-H2锌指蛋白。这四个RING-H2锌指蛋白成簇存在,而AT1G49200和AT1G49210序列的相似度为89.9%,AT1G49220和AT1G49200的相似度也较高。  用Genevestigator数据库分析AT1G49200及其相邻RING-H2基因在不同发育阶段的表达情况发现,AT1G49200和AT1G49230在植物整个生长阶段的表达水平要比AT1G49210和AT1G49220高,并且AT1G49230在花中的表达水平要比AT1G49200高。构建的AT1G49200启动子驱动的GUS表达分析表明AT1G49200能在根、幼叶和花苞中表达,尤其是在幼嫩的组织中表达较高,在果荚的表达水平很低。当用MeJA处理后GUS的表达水平下降,这与数据库的芯片结果是一致的。 ATTED-Ⅱ网站分析得知AT1G49200和AT1G49210共表达,Genevestigator数据库记录的芯片结果也显示一些处理,比如高盐、ABA和低温都能下调两者的表达,表明两者对某些刺激的应答是一致的。  同时,我们用低温、高盐、高渗透压和MeJA、IAA、GA3、ABA处理野生型拟南芥,用Q-PCR检测AT1G49200及其相邻基因的表达情况,实验结果表明野生型的拟南芥经MeJA处理后能下调AT1G49200的表达,同时AT1G49200相邻基因对不同的处理有不同的应答。在AT1G49200相邻基因区域的T-DNA插入突变体中,AT1G49200及其相邻RING-H2基因的转录水平都有不同程度地变化。这些突变体经不同刺激处理后,RING-H2基因的诱导程度与野生型相比发生了变化。MeJA能诱导这些突变体中AT1G49200和AT1G49210的表达;同时在AT1G49220的上游序列经T-DNA插入突变后,AT1G49220和AT1G49230对不同的刺激应答是一致的。这暗示AT1G49200及其相邻的基因组成的基因簇对不同的刺激应答情况不同,它们可能在不同的信号途径中起作用。  本研究工作初步显示了AT1G49200-AT1G49230这一区间四个RING-H2基因类似基因簇的调控方式。
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