Solanum tuberosum L. phytoene synthase genes (StPSY1, StPSY2, StPSY3) participate in the potato plant’s response to cold stress

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The structure and phylogeny of the genes StPSY1, StPSY2 and StPSY3, encoding phytoene synthases from Solanum tuberosum L., were characterized. The expression of these genes in potato seedlings was studied in response to exposure to cold stress in the dark phase of the diurnal cycle as an imitation of night cooling. It was found that all three genes are activated when the temperature decreases, and the greatest response is observed for StPSY1. The response of the StPSY3 gene to cold stress and photoperiod has been demonstrated for the first time. A search was carried out for cis-regulatory elements in the promoter region and 5´-UTR of the StPSY genes and it was shown that the regulation of all three genes is associated with the response to light. The high level of low-temperature activation of the StPSY1 gene may be associated with the presence of cis-elements associated with sensitivity to cold and ABA.

Full Text

Каротиноиды являются важными компонентами фотосинтеза и фотозащиты растений. Ферментативное расщепление данных метаболитов приводит к образованию апокаротиноидов, в том числе фитогормонов (абсцизовой кислоты (АБК) и стриголактонов), критичных для онтогенеза и иммунитета растения. Кроме того, каротиноиды, накапливаясь в пластидах запасающих органов, являются аттрактантами, придающими цветкам, плодам и зернам яркую (красную, оранжевую, желтую) окраску, тем самым способствуя опылению цветков и распространению семян [1].

Ключевым ферментом биосинтеза каротиноидов является фитоинсинтаза PSY, которая локализуется в строме и/или пластоглобулах пластид и катализирует первую стадию биосинтеза каротиноидов с образованием C40-фитоина [2, 3]. В геноме большинства видов растений показано существование трех паралогичных генов, кодирующих, соответственно, три изофермента – PSY1, PSY2 и PSY3, тогда как для ряда видов выявлено только два (например, морковь Daucus carota, Apiaceae) или один (Arabidopsis thaliana L., Brassicaceae) ген PSY [3–7]. Ген PSY1 впервые идентифицирован при исследовании плодов томата Solanum lycopersicum L. [4]. Позднее, также у томата, был найден гомологичный ген PSY2 с преимущественной экспрессией в листьях [5]. Ген PSY3 впервые упоминается в исследованиях риса Oryza sativa L. и кукурузы Zea mays L. [6, 7], и в настоящее время известен и у других видов растений, включая томат и люцерну Medicago truncatula L. [3]. Показано, что PSY3, в отличие от PSY1 и PSY2, экспрессируется в растении в следовых количествах, однако активируется в вегетативной ткани при воздействии нескольких типов стрессовых факторов: засуха, избыток соли, повышенная температура, грибная инфекция или дефицит фосфатов [3, 6–8].

Изоферменты PSY1 и PSY2 ассоциируют с тканеспецифичным синтезом каротиноидов. Экспрессия PSY2 больше свойственна фотосинтезирующим органам, тогда как для PSY1 характерна преимущественная активность в запасающих органах, но и в фотосинтезирующей ткани PSY1 действует, поддерживая, в частности, темновую фазу фотосинтеза [8, 9]. Светочувствительность регуляции обоих генов отражается на суточных колебаниях уровня их экспрессии [8, 9]. Роль PSY3 связывают со стрессовой реакцией растения через стимулирование синтеза АБК и стриголактонов [3, 6, 7]. При замалчивании PSY1 в плодах томата полностью отсутствуют каротиноиды, тогда как в случае замалчивания (на 70 %) PSY2 и PSY3 заметно снижено содержание фитоина, фитофлуина и ζ-каротина (предшественники цветных каротиноидов); данные факты подтверждают ведущую роль PSY1 в каротиногенезе запасающих органов и возможное соучастие в нем PSY2 и PSY3 [9]. Замалчивание PSY3 приводит к значительному падению содержания апокаротиноидов в корнях M. truncatula, что поддерживает идею об участии PSY3 в обеспечении адаптивности растения [3].

Считается, что гены PSY1 и PSY2 возникли в результате нескольких событий полногеномных дупликаций цветковых растений [3, 8, 10]. Гипотезы о происхождении PSY3 разнятся. С одной стороны, предполагается более раннее происхождение PSY1 и PSY2 и последующее специфическое событие дупликации, приведшее к появлению PSY3, являвшееся независимым у однодольных и двудольных видов [10]. С другой стороны, PSY3 считается более древним, чем PSY1 и PSY2, поскольку его гомологи обнаружены и у однодольных, и у двудольных видов, вплоть до Amborella trichopoda Baill. – самого базального покрытосеменного растения [3, 8].

Как упоминалось выше, каротиноиды представляют собой важные компоненты защиты растений от стрессовых факторов [1]. У картофеля Solanum tuberosum L., значимой сельскохозяйственной культуры, для которой вопрос стрессоустойчивости занимает важное место, исследования каротиногенеза ограничены анализом клубней на содержание каротиноидов и, иногда, экспрессию генов фитоинсинтаз. В частности, показана сортовая специфичность содержания каротиноидов и уровня экспрессии генов PSY1 и PSY2 в клубнях [11]. Также, определена динамика изменения содержания каротиноидов и уровня экспрессии генов PSY1, PSY2 и PSY3 в процессе низкотемпературного хранения клубней [12]. Показано, что при продолжительном низкотемпературном хранении клубней уровень транскриптов всех трех генов сначала снижается, а затем, к моменту выхода клубней из состояния физиологического покоя, начинает расти, что, вероятно, обусловлено необходимостью синтеза фитогормонов (АБК, стриголактоны) для прорастания глазков и дальнейшего развития побегов [12].

Целью данного исследования стали гены PSY1, PSY2 и PSY3 картофеля S. tuberosum и их ответ на воздействие одного из основных стрессовых факторов – холод (3°C). Помимо этого, реакция на имитацию ночного похолодания была интересна также с учетом предполагаемых суточных изменений уровня экспрессии данных генов в ответ на наличие/отсутствие освещения.

Используя данные генбанка NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/), включая аннотацию генов S. tuberosum и поиск по гомологии с известными генами PSY1, PSY2 и PSY3 S. lycopersicum, были извлечены последовательности гомологичных генов StPSY1 (NCBI Gene ID: 102593756), StPSY2 (102589336) и StPSY3 (102603193) картофеля.

Сравнительный анализ кодируемых генами аминокислотных последовательностей показал, что StPSY1 и StPSY2 идентичны друг другу на 79 % (100 % покрытие последовательностей при сравнении) и StPSY1/StPSY2 с StPSY3 – на 69 %/65 % (покрытие 71 %/74 %). Все три последовательности содержат фитоинсинтазный домен (PLN02632) в положении 75—406 (StPSY1, размер белка 412 ао), 92—430 (StPSY2, 438 ао), 63—380 (StPSY3, 384 ао). Сравнение последовательностей StPSY1 и StPSY2 выявило отсутствие на N-конце StPSY1 мотивов FPSP и RQEWNFGFLNADLRYSCL (рис. 1а), что является основным различием белков. Предсказанный согласно [13] функционально значимый сайт отщепления N-концевого транзитного пептида, ответственного за пластидную локализацию StPSY, может находиться в положениях V61/R62 (StPSY1), V85/Q86 (StPSY2) и V55/Q56 (StPSY3).

Филогенетический анализ, проведенный с использованием гомологичных белков из других видов растений, позволил построить дендрограмму, где четко прослеживается формирование гомологами PSY1 и PSY2 видов Пасленовых отдельных кластеров, сестринскую ветвь к которым образует единственный белок PSY A. thaliana (рис. 1б). При этом гомологи PSY3 формируют отдельный кластер, занимая базовую позицию в дендрограмме (рис. 1б).

 

Рис. 1. а – Сравнительное выравнивание аминокислотных последовательностей StPSY1, StPSY2 и StPSY3. Сплошной линией подчеркнут фитоинсинтазный домен PLN02632, прерывистой – начало домена у StPSY3 (NCBI_CDD, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/). В рамки взяты предположительные сайты отщепления транзитного пептида. Синим цветом выделены аминокислоты, вариабельные между тремя белками, красным – консервативные у двух белков из трех. б – Филогенетическая дендрограмма, построенная при сравнении 13 аминокислотных последовательностей с использованием метода максимального правдоподобия (Maximum Likelihood, модель JTT, бутстрэп 1000) в программе MEGA7 (https://www.megasoftware.net/). Длина ветвей измеряется количеством замен на сайт, в основании ветвей указан процент деревьев, на которых связанные таксоны сгруппированы вместе. Для анализа использованы последовательности гомологов фитоинсинтаз PSY1, PSY2 и PSY3 представителей Пасленовых – S. tuberosum (St), S. lycopersicum (Sl), Capsicum annuum (Ca), а также модельного вида Двудольных – A. thaliana (At). Номера доступа в NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) или SolGenomics (https://www.solgenomics.net/) приведены рядом с названием анализируемых белков.

 

В совокупности, полученные структурно-филогенетические данные свидетельствуют в пользу наиболее древнего происхождения гена PSY3 среди генов фитоинсинтаз, в согласии с предположением, выдвинутым ранее [3, 10]. С учетом известного участия изофермента PSY1 в синтезе каротиноидов в тканях репродуктивных органов (цветков, плодов, зерен) можно предположить, что ген StPSY1 возник эволюционно позднее гена StPSY2, возможно, в результате дупликации последнего с изменением регуляторных областей и 5´-концевой последовательности гена и, как следствие, приобретением им новых функций. Размер гена StPSY1 (4731 пн, 7 экзонов) больше, чем StPSY2 (4020 пн, 7 экзонов), и оба гена по размеру существенно превышают StPSY3 (3440 пн, 6 экзонов). В пользу более раннего происхождения StPSY3 также свидетельствует отсутствие у гена нетранслируемой области 5´-UTR, предполагающее упрощенную регуляцию гена [14], и наличие такой области в случае StPSY1 и StPSY2 (1635 и 1074 пн соответственно).

Таким образом, предполагая, что PSY1 и PSY2 возникли в результате дупликации гена-предшественника, PSY3, с вероятным приобретением новых и сохранением старых функций, а также учитывая данные об участии PSY3 в стрессовых ответах растения, был проведен анализ профиля экспрессии генов StPSY1, StPSY2 и StPSY3 в ответ на холодовой стресс. В опыте использовали ранний сорт картофеля Леди Клэр, который пригоден для выращивания в средней полосе России и рекомендуется к высадке в мае, когда в регионе часто случаются возвратные ночные похолодания.

Используя индивидуальные клубни сорта, были получены проростки и доведены до стадии образования 6–7 листьев в условиях экспериментальной установки искусственного климата (ЭУИК ФИЦ Биотехнологии РАН) при длинном фотопериоде и оптимальной для выращивания картофеля температуре (день/ночь 16 ч/8 ч; 23°C). Данные растения были подвергнуты воздействию холодового стресса (3°C) в течение ночи (8 ч) для имитации ночного похолодания. Листовой материал собирали в трех временных точках: (точка ‘0’) непосредственно до начала холодового стресса и темновой фазы (конец световой фазы); (‘6’) 6 ч холодового стресса и темновой фазы; (‘12’) 4 ч после возврата в тепло с наступлением световой фазы (рис. 2). В процессе эксперимента опытные растения инкубировались вместе с контрольными в климокамере с аналогичным световым режимом и температурой 23°C и на время темновой фазы переносились в климокамеру, поддерживающую температуру 3°С. Выбор временных точек был основан на данных о суточных колебаниях уровня экспрессии генов PSY1 и PSY2. Ранее показано, что днем значимый уровень экспрессии наблюдается для обоих генов, тогда как ночью фотозависимая экспрессия PSY2 падает; каротиногенез, необходимый для темновой фазы фотосинтеза, поддерживается активностью PSY1, предположительно, от света не зависящей [8].

 

Рис. 2. Уровень экспрессии генов StPSY1 (NCBI Gene ID 102593756), StPSY2 (102589336) и StPSY3 (102603193) в листовой ткани контрольных (1) и опытных (2) проростков [0 ч 23°С (‘0’); 6 ч темновой фазы, 23°С/3°С (‘6’); 4 ч световой фазы 23°С (‘12’)] образцов картофеля сорта Леди Клэр. Дневной и ночной периоды обозначены под графиками белым и серым боксами соответственно. Праймеры: PSY1 (5´-catgctcgatggtgctttgtc-3´ и 5´-gacttcctcaagtccatacgca-3´); PSY2 (5´-aactgagctctgctagtagatg-3´ и 5´-gcactagagatcttgcataagca-3´); PSY3 (5´-gcctagtttagccattcaatagac-3´ и 5´-gcctagagttgatcgaacgattc-3´). Данные нормализованы по двум референсным генам: ef11 (LOC102600998; 5´-attggaaacggatatgctcca-3´ и 5´-tccttacctgaacgcctgtca-3´) и SEC3A (LOC102599118; 5´-gcttgcacacgccatatcaat-3´ и 5´-tggattttaccaccttccgca-3´). Статистическая обработка (one-way ANOVA; “multiple comparisons, corrected with Bonferroni test”) проведена с помощью GraphPad Prism v. 8 (GraphPad Software Inc., США) на основе двух биологических и трех технических повторов (p < 0.05 для значимых различий); в таблице (справа) красным выделены p-value для незначимых различий.

 

Опыт проводили в двух биологических и трех технических повторах. Измельченный растительный материал использовали для выделения и очистки суммарной РНК (наборы RNeasy Plant Mini Kit и RNase-free DNase set; QIAGEN, Германия), на основе которой синтезировали кДНК (GoScriptтм Reverse Transcription System, Promega, США). Экспрессию генов StPSY1, StPSY2 и StPSY3 определяли с помощью количественной ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ) с использованием 3 нг кДНК, набора “Реакционная смесь для проведения ПЦР-РВ в присутствии красителя SYBR Green I и референсного красителя ROX” (ООО “Синтол”, Россия), CFX96тм Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad Laboratories, США) и программы [5 мин 95°C; 40 циклов (15 с 95°C; 50 с 62°C)].

В результате было показано, что в нормальных условиях уровень экспрессии гена StPSY1 не изменяется при переносе растений в темноту (контроль, ‘6’ vs. ‘0’) и возрастает через 4 ч после начала световой фазы (контроль, ‘12’ vs. ‘6’). При воздействии холода (опыт, ‘6’ vs. ‘0’) уровень транскриптов гена StPSY1 поднимается в ~8 раз, а при возврате в тепло (опыт, ‘12’ vs. ‘6’) опускается в ~3 раза (рис. 2).

В соответствии с предполагаемой главной ролью PSY2 в каротиногенезе в фотосинтезирующих тканях [8, 9], уровень транскриптов StPSY2 в проростке картофеля на один и два порядка выше, чем в случае StPSY1 и StPSY3 соответственно (рис. 2). При переносе растений в темноту (контроль, ‘6’ vs. ‘0’) экспрессия StPSY2 и StPSY3 снижается в ~2.5 и 4 раза соответственно и через 4 ч после начала дня (контроль, ‘12’ vs. ‘6’) вырастает в ~3 раза (StPSY2) или не меняется (StPSY3). При воздействии холода (опыт, ‘6’ vs. ‘0’) уровень транскриптов не меняется (StPSY2) или растет в ~2 раза (StPSY3), а при возврате в тепло (опыт, ‘12’ vs. ‘6’) поднимается в ~5 раз (StPSY2) или падает почти до нуля (StPSY3) (рис. 2).

Поддержание экспрессии StPSY1 на дневном уровне в темноте (контроль, ‘0’ vs. ‘6’) (рис. 2) говорит о возможном участии гена в темновой фазе фотосинтеза в растении и о наличии путей фотонезависимой регуляции активности гена. Одновременное падение уровня мРНК генов StPSY2 и StPSY3 (контроль, ‘0’ vs. ‘6’) (рис. 2) свидетельствует о регуляции их экспрессии фотозависимым образом. Учитывая разницу в уровне транскриптов в точке ‘6’ для двух температур (опыт 3°C vs. контроль 23°C) (рис. 2), можно утверждать, что экспрессия всех трех генов StPSY в разной степени (StPSY1 – значительно большей, чем StPSY2 и StPSY3) стимулируется воздействием холода.

Для понимания особенностей регуляции экспрессии генов StPSY1, StPSY2 и StPSY3 был проведен поиск цис-регуляторных элементов, ассоциированных с ответом на свет, холод и АБК, в промоторе (1.5 кб) и 5´-UTR генов. В результате было обнаружено 30 (StPSY1), 40 (StPSY2) и 5 (StPSY3) элементов, подавляющее большинство которых (соответственно 24, 29 и 5) представлено чувствительными к свету мотивами (табл. 1), что согласуется с реакцией генов на наличие освещения (рис. 2). АБК-ассоциированных элементов было найдено 5, 11 и 0 соответственно. И только регуляторная область StPSY1 содержала один мотив (LTR), связанный с ответом на низкие температуры (табл. 1), что согласуется с его повышенной (в сравнении с StPSY2 и StPSY3) реакцией на холодовой стресс (рис. 2). Помимо вышеназванных элементов, регуляторные области всех трех генов содержали сайты (StPSY1 — 54, StPSY2 — 33, StPSY3 — 17), ассоциированные со стрессовым ответом, чувствительностью к другим фитогормонам, кроме АБК, и связыванием с транскрипционными факторами. Данные элементы также могут влиять на регуляцию генов StPSY в ответ на холодовой стресс, но не столь очевидно.

 

Таблица 1. Свет-, холод- и АБК-чувствительные цис-регуляторные элементы, обнаруженные в области промотора и 5´-UTR генов StPSY1, StPSY2 и StPSY3

Ген

Количество цис-регуляторных элементов, промотор/5´-UTR

Светочувствительные элементы

АБК

Холод

TCCC-motif

Box 4

ATC-motif

GATA-motif

TCT-motif

ACE

AE-box

MRE

Box II

G-box

GT1-motif

chs-CMA1a

Gap-box

LAMP-element

wABRE

LTR

StPSY1

0/0

4/0

0/0

1/0

0/1

1/0

0/1

4/1

1/0

2/4

3/1

0/0

0/0

0/0

2/3

1/0

StPSY2

0/1

2/1

0/0

1/1

2/0

0/0

0/1

1/0

1/1

6/3

2/2

1/0

0/1

1/1

7/4

0/0

StPSY3

1/–

1/–

2/–

1/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

0/–

Поиск осуществлялся в программе PlantCARE (http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/)

 

В целом, результаты структурно-функционального анализа генов фитоинсинтаз картофеля предполагают участие StPSY1, StPSY2 и StPSY3 в ответе растения на холод. Наибольшая среди генов реакция StPSY1 может быть связана с наличием цис-регуляторных элементов, ассоциированных с чувствительностью к холоду и АБК (апокаротиноид). Участие в ответе на холод StPSY2 и StPSY3 менее заметно и может зависеть от количества АБК (StPSY2) и/или других фитогормонов (StPSY2 и StPSY3). В то же время экспрессия всех трех генов находится под регуляторным воздействием освещения, что для StPSY3 показано впервые.

Таким образом, PSY1 и PSY2 могли унаследовать от эволюционно более древнего гена PSY3 роль в синтезе каротиноидов, светочувствительность и базовую способность реагировать на стрессовые факторы. Усложнение функций генов PSY1 и PSY2, вероятно, связано с существенными эволюционными модификациями, как в регуляторной области (приобретение 5´-UTR, обогащение промотора регуляторными элементами), так и в кодирующей последовательности (транзитный пептид, каталитический домен). Как результат можно отметить существенно более высокие в сравнении с PSY3 уровни экспрессии обоих генов в тканях растений, а также усиленную реакцию StPSY1 на холодовой стресс.

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Работа выполнена при финансовой поддержке ФНТП развития сельского хозяйства РФ на 2017—2025 гг. (подпрограмма “Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации”).

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ И СТАНДАРТОВ

В данной работе отсутствуют исследования человека или животных.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы данной работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

×

About the authors

A. V. Kulakova

Institute of Bioengineering, Federal Research Center “Fundamentals of Biotechnology” of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kulakova_97@mail.ru
Russian Federation, Moscow

A. V. Shchennikova

Institute of Bioengineering, Federal Research Center “Fundamentals of Biotechnology” of the Russian Academy of Sciences

Email: kulakova_97@mail.ru
Russian Federation, Moscow

E. Z. Kochieva

Institute of Bioengineering, Federal Research Center “Fundamentals of Biotechnology” of the Russian Academy of Sciences

Email: kulakova_97@mail.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Stra A., Almarwaey L. O., Alagoz Y., et al. Carotenoid Metabolism: New Insights and Synthetic Approaches // Front. Plant Sci. 2023. V. 13. P. 1072061.
  2. Shumskaya M., Bradbury L. M.T., Monaco R. R., et al. Plastid Localization of the Key Carotenoid Enzyme Phytoene Synthase is Altered by Isozyme, Allelic Variation, and Activity[W] // Plant Cell. 2012. V. 24(9). P. 3725–3741.
  3. Stauder R., Welsch R., Camagna M., et al. Strigolactone Levels in Dicot Roots are Determined by an Ancestral Symbiosis-regulated Clade of the PHYTOENE SYNTHASE Gene Family // Front. Plant Sci. 2018. V. 9. P. 255.
  4. Bartley G.E., Viitanen P.V., Bacot K.O., et al. A Tomato Gene Expressed During Fruit Ripening Encodes an Enzyme of the Carotenoid Biosynthesis Pathway // J. Biol. Chem. 1992. V. 267(8). P. 5036–5039.
  5. Bartley G.E., Scolnik P.A. cDNA Cloning, Expression During Development, and Genome Mapping of PSY2, a Second Tomato Gene Encoding Phytoene Synthase // J. Biol. Chem. 1993. V. 268(34). P. 25718–25721.
  6. Li F.Q., Vallabhaneni R., Wurtzel E.T. PSY3, a New Member of the Phytoene Synthase Gene Family Conserved in the Poaceae and Regulator of Abiotic Stress-induced Root Carotenogenesis // Plant Physiol. 2008. V. 146(3). P. 1333–1345.
  7. Welsch R., Wust F., Bar C., et al. A Third Phytoene Synthase is Devoted to Abiotic Stress-induced Abscisic Acid Formation in Rice and Defines Functional Diversification of Phytoene Synthase Genes // Plant Physiol. 2008. V. 147(1). P. 367–380.
  8. Li F., Vallabhaneni R., Yu J., Rocheford T., et al. The Maize Phytoene Synthase Gene Family: Overlapping Roles for Carotenogenesis in Endosperm, Photomorphogenesis, and Thermal Stress Tolerance // Plant Physiol. 2008. V. 147(3). P. 1334–1346.
  9. Fantini E., Falcone G., Frusciante S., et al. Dissection of Tomato Lycopene Biosynthesis through Virus-induced Gene Silencing // Plant Physiol. 2013. V. 163(2). P. 986–998.
  10. Lisboa M.P., Canal D., Filgueiras J.P.C., et al. Molecular Evolution and Diversification of Phytoene Synthase (PSY) Gene Family // Genetics and Molecular Biology. 2022. V. 45(4). P. e20210411.
  11. Valcarcel J., Reilly K., Gaffney M., et al. Levels of Potential Bioactive Compounds Including Carotenoids, Vitamin C and Phenolic Compounds, and Expression of Their Cognate Biosynthetic Genes Vary Significantly in Different Varieties of Potato (Solanum tuberosum L.) Grown Under Uniform Cultural Conditions // J. Sci. Food Agric. 2016. V. 96(3). P. 1018–1026.
  12. Кулакова А.В., Щенникова А.В., Кочиева Е.З. Экспрессия генов биогенеза каротиноидов в процессе длительного холодового хранения клубней картофеля // Генетика. 2023. Т. 59(8). С. 914–928.
  13. Giorio G., Stigliani A.L., D'Ambrosio C. Phytoene Synthase Genes in Tomato (Solanum lycopersicum L.): New Data on the Structures, the Deduced Amino Acid Sequences and the Expression Patterns // FEBS Letters. 2008. V. 275. P. 527–535.
  14. Ryczek N., Łyś A., Makałowska I. The Functional Meaning of 5'UTR in Protein-coding Genes // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24(3). P. 2976.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. a – Comparative alignment of amino acid sequences of StPSY1, StPSY2 and StPSY3. The solid line underlines the phytoene synthase domain of PLN02632, the dashed line – the beginning of the domain in StPSY3 (NCBI_CDD, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Putative cleavage sites of the transit peptide are in the boxes. Amino acids variable between the three proteins are highlighted in blue, and conserved in two of the three proteins are highlighted in red. b – Phylogenetic dendrogram constructed by comparing 13 amino acid sequences using the maximum likelihood method (Maximum Likelihood, JTT model, bootstrap 1000) in the MEGA7 program (https://www.megasoftware.net/). The length of branches is measured by the number of substitutions per site, and the percentage of trees in which related taxa are grouped together is indicated at the base of branches. The sequences of phytoene synthases PSY1, PSY2, and PSY3 homologues from Solanaceae species S. tuberosum (St), S. lycopersicum (Sl), Capsicum annuum (Ca), and a model species of Dicotyledons, A. thaliana (At), were used for the analysis. NCBI (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/) or SolGenomics (https://www.solgenomics.net/) accession numbers are given next to the names of the analyzed proteins.

Download (701KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Expression level of the StPSY1 (NCBI Gene ID 102593756), StPSY2 (102589336), and StPSY3 (102603193) genes in the leaf tissue of control (1) and experimental (2) seedlings [0 h 23°C (‘0’); 6 h dark phase, 23°C/3°C (‘6’); 4 h light phase 23°C (‘12’)] of the Lady Claire potato variety. Day and night periods are indicated under the graphs by white and gray boxes, respectively. Primers: PSY1 (5´-catgctcgatggtgctttgtc-3´ and 5´-gacttcctcaagtccatacgca-3´); PSY2 (5´-aactgagctctgctagtagatg-3´ and 5´-gcactagagatcttgcataagca-3´); PSY3 (5´-gcctagtttagccattcaatagac-3´ and 5´-gcctagagttgatcgaacgattc-3´). Data were normalized to two reference genes: ef11 (LOC102600998; 5´-attggaaacggatatgctcca-3´ and 5´-tccttacctgaacgcctgtca-3´) and SEC3A (LOC102599118; 5´-gcttgcacacgccatatcaat-3´ and 5´-tggattttaccaccttccgca-3´). Statistical processing (one-way ANOVA; “multiple comparisons, corrected with Bonferroni test”) was performed using GraphPad Prism v. 8 (GraphPad Software Inc., USA) based on two biological and three technical replicates (p < 0.05 for significant differences); in the table (on the right), p-values ​​for insignificant differences are highlighted in red.

Download (409KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».