Análisis del transcriptoma en mammillaria bombycina (Quehl) y estudio de los genes Gly (Glioxalasas).

Abstract

Resumen Mammillaria bombycina (M. bombycina) es una cactácea que se distribuye en la región central de México, en los últimos años ha sido objeto de estudio debido a su fácil adaptación a las condiciones del cultivo in vitro, y reinserción a su hábitat natural, así como potencial de planta modelo para uso biotecnológico. En este trabajo se realizó el transcriptoma de novo de M. bombycina bajo condiciones in vitro. Las muestras de RNA, fueron secuenciadas por medio de RNA-seq a través del método Illumina, obteniendo un promedio de 24 millones de lecturas limpias. A partir de la anotación de las secuencias se generaron 84,975 transcritos, de los cuales el 55 % de ellos son unigenes. Entre estos, se identificó la presencia de 13 isoformas de genes que pertenecen a Glioxalasa I, II y III. La expresión qRT-PCR de MbGLYI-1, MbGLYII-2 y MbDJ-1 aumentaron su expresión bajo condiciones in vitro y deshidratación a 6 y 24 h. También se identificaron dos isoformas del factor de transcripción DREB y una isoforma CDPK, las cuales fueron caracterizadas y validadas bajo la expresión génica de MbDREB1 y MbCDPK1, los cuales aumentaron considerablemente su expresión bajo congelamiento (1 y 2 h) y con Ácido abscísico (ABA) a 15 min y 1 h. De igual manera se identificaron quince isoformas de genes que codifican a α-expansinas y cinco para β-expansinas, las cuales se analizaron y caracterizaron de manera bioinformática, prediciendo que cada una de ellas está de forma activa en la planta. El ensamble de novo del transcriptoma de M. bombycina queda como modelo de estudio para trabajos futuros en cactáceas, así como también

Abstract Mammillaria bombycina (M. bombycina) is a cactus that is distributed in the central region of Mexico. In recent years it has been the object of study due to its easy adaptation to in vitro culture conditions, and reintegration into its natural habitat, as well as a potential model plant for biotechnological use. In this work, the de novo transcriptome of M. bombycina was performed under in vitro conditions. The RNA samples were sequenced by RNA-seq using the Illumina method, obtaining an average of 24 million clean reads. From the annotation of the sequences, 84,975 transcripts were generated, of which 55% of them are unigenes. Among these, the presence of 13 gene isoforms belonging to Glyoxalase I, II and III was identified. The qRT-PCR expression of MbGLYI-1, MbGLYII-2 and MbDJ-1 increases its expression under in vitro conditions and dehydration at 6 and 24 h. Two isoforms of the transcription factor DREB and one CDPK isoform were also identified, which were characterized and validated under the gene expression of MbDREB1 and MbCDPK1, which greatly increased their expression under freezing (1 and 2 h) and with abscisic acid. (ABA)) at 15 min and 1 hour. Likewise, fifteen isoforms of genes encoding α-expansins and five for β-expansins were identified, which were analyzed and characterized bioinformatically, predicting that each of them is active in the plant. The de novo set of the transcriptome of M. bombycina remains as a study model for future work in cacti, as well as the possibility of obtaining genetic tools of interest in different study areas.