Caracterización del factor de transcripción bHLH en aguacate nativo mexicano (Persea americana var. drymifolia)

Abstract

Proteins containing a bHLH domain (referred to as bHLH proteins), are involved in a wide variety of regulatory processes, such as neurogenesis, myogenesis, animal heart development, phosphate uptake control, yeast glycolysis, Modulation of secondary metabolism pathways, epidermal differentiation and environmental responses in plants. The bHLH sequences consist 50-60 amino acids with the following distribution: 1) 10-15 amino acids, for the most part basic (base region); 2) 40 amino acids that form two α-amphipathic helices separated by a variable-length loop (helix-loop-helix region or bHLH). In studies avocado transcriptome, 123 reads in avocado seed libraries were obtained, whose first approach to their description showed a close relationship with bHLH type transcription factors of Arabidopsis thaliana. In bioinformatic analyzes of sequences of this type, the sequence was confirmed to correspond to a single-sequence bHLH transcription factor, to which 3D modeling studies were carried out to infer their relationship with those already described. Expression studies were performed on the development of avocado fruit seed by semi-quantitative PCR and real time qPCR, showing a constant expression on 1 and 4 months, and a decrease in 8. Also this factor only was detected its expression in seed no in anothers plant tissues suggesting seed organospecificity. Until we know this is the first report of a bHLH transcription factor in Mexican native avocado.

Las proteínas que contienen un dominio bHLH referido como proteínas bHLH, están involucradas en una gran variedad de procesos de regulación, como la neurogénesis, miogénesis, desarrollo del corazón en animales, control de la absorción de fosfato, la glucólisis en levadura, la modulación de las vías de metabolismo secundario, la diferenciación epidérmica y las respuestas al medio ambiente en las plantas. Las secuencias de bHLH constan de entre 50 – 60 aminoácidos con la siguiente distribución: 1) 10-15 aminoácidos en su mayor parte básicos (región base); 2) 40 aminoácidos que forman dos α hélices anfipáticas separadas por un loop de longitud variable (región hélice-loop-hélice o bHLH). En estudios de transcriptoma de aguacate se obtuvieron 123 lecturas (reads) de librerías de semilla de aguacate cuyo primer acercamiento a su descripción nos mostró una cercana relación con factores de transcripción tipo bHLH de Arabidopsis thaliana. En análisis bioinformáticos de secuencias de este tipo se confirmó que la secuencia correspondía a un factor de transcripción bHLH de secuencia única, al cual se le realizaron estudios de modelado 3D para inferir su relación con los ya descritos. Se realizaron estudios de expresión en el desarrollo de semilla de fruto de aguacate nativo mexicano por PCR semicuantitativo y qPCR tiempo real, mostrando una expresión constante a los 1 y 4 meses, y una disminución a los 8 meses. Asimismo, se observó que este factor parece ser específico de la semilla. Hasta donde sabemos este es el primer factor de transcripción tipo bHLH aislado y caracterizado de aguacate nativo mexicano.