AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThis genome-wide identification will enable researcher to open new perspectives for further studies to improve stress tolerant forest trees
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Heat shock proteins Hsps are a group of proteins found in all living organisms. They play key roles in regulating the stress response to salinity, drought, and extreme temperature changes in plants. Hsps also act as molecular chaperones that provide favorable conditions for the correct folding of other proteins, thus preventing protein aggregation. Many studies have been performed to identify molecular functions of individual family members. However, there is a limited study on genome-wide identification and characterizations of Hsp70s in Fagaceae family American beech, American chestnut, Chinese chestnut, European chestnut, Japanese chestnut, Oak, Red oak and White oak . In this study, we have identified 13, 17 and 15 Hsp70 genes in beech, oak and chestnut, respectively. Phylogenetic, conserved motifs and 3D protein structure analysis of identified Hsp70 genes were also performed. According to phylogenetic analysis, Hsp70 genes could be classified into different groups. Specific motifs were found in all predicted Hsp70 proteins and were relatively conserved in beech, oak and chestnut genomes. The protein 3D structure of a total of thirteen Hsp70s “ FagHsp70-03 68% / FagHsp70-08 65% / FagHsp70-09 71% / FagHsp7013 80% / QuerHsp70-03 65% / QuerHsp70-04 68% / QuerHsp70-09 71% / QuerHsp70-14 77% / CasHsp7003 65% / CasHsp70-04 67% / CasHsp70-11 65% / CasHsp70-14 65% / CasHsp70-15 61% ” were modelled at > 90% confidence and the percentage residue varied from 65 to 80. These results provide characterization and functional information of Hsp70 proteins for Fagaceae family. This genome-wide identification will enable researcher to open new perspectives for further studies to improve stress tolerant forest trees
Özet
Isı şoku proteinleri Hsps: Heat Shock Proteins , canlı organizmalarda bulunan bir grup protein ailesidir. Isı şoku protein genleri stres anında örneğin tuzluluk, kuraklık ve ekstrem sıcaklık değişimlerinin düzenlenmesinde anahtar bir rol üstlenmektedirler. Bu proteinler hücresel şaperonlar gibi fonksiyon görürler, protein sentezinde proteinlerin doğru katlanmasında ve taşınmasında rol oynarlar. Hsp70 gen ailesinin moleküler işlevlerine ait bazı çalışmalar yapılmıştır. Fakat Fagaceae familyası Amerikan kayını, Amerikan kestanesi, Çin kestanesi, Avrupa kestanesi, Japon kestanesi, Meşe, Kırmızı meşe ve Ak meşe Hsp70 gen ailesinin genom analizi ve gen karakterizasyonuna ait sınırlı çalışma mevcuttur. Bu çalışmada Tanımlanan Hsp70 gen ailesi dizilerinin genomdaki dağılımları, korunmuş motiflerinin tanımlanması ve tahmini üç boyutlu protein yapılarının belirlenmesi hedeflenmiştir. Hsp70 gen ailesine ait Kayın, Meşe ve Kestane’de sırasıyla 13, 17 ve 15 gen tanımlanmıştır. Filogenetik analiz sonucuna göre Hsp70 genleri 3 farklı grup oluşturmuştur. Yapılan motif analizine göre Hsp70 proteinlerinin genom içerisinde kayın, meşe ve kestanede nispeten korunduğu görülmüştür. Proteinlerin üç boyutlu modellemesi yapıldığında toplam Fagaceae familyasına ait 13 Hsp70 geni >90% güven düzeyinde test edilmiştir. Bu on üç protein “ FagHsp70-03 %68 / FagHsp70-08 %65 / FagHsp70-09 %71 / FagHsp70-13 %80 / QuerHsp70-03 %65 / QuerHsp70-04 %68 / QuerHsp70-09 %71 / QuerHsp70-14 %77 / CasHsp70-03 %65 / CasHsp70-04 %67 / CasHsp70-11 %65 / CasHsp70-14 %65 / CasHsp70-15 %61 ” data bankta bulunan proteinlerle yaklaşık %65-%80 arasında üç boyutlu homoloji modellemesi göstermiştir. Bu sonuçlar Fagaceae familyasında Hsp70 gen ailesinin karakterizasyonu ve fonksiyonel işlevleri hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu çalışma ile bitkilerde stres toleransının geliştirilmesine ait birçok araştırma için yeni bir perspektif sağlanacaktır