Genes encoding the α-carboxyltransferase subunit of acetyl-CoA carboxylase from<i>Brassica napus</i>and parental species: cloning, expression patterns, and evolution
Notice bibliographique
Résumé
Comparative genomics is a useful tool to investigate gene and genome evolution. Biotin carboxylase (BC), an important subunit of heteromeric acetyl-CoA carboxylase (ACCase) that is a rate-limiting enzyme in fatty acid biosynthesis in dicots, catalyzes ATP, biotin carboxyl carrier protein, and CO2 to form carboxybiotin carboxyl carrier protein. In this study, we cloned four genes encoding BC from Brassica napus L. (namely BnaC.BC.a, BnaC.BC.b, BnaA.BC.a, and BnaA.BC.b), and two were cloned from each of the two parental species Brassica rapa L. (BraA.BC.a and BraA.BC.b) and Brassica oleracea L. (BolC.BC.a and BolC.BC.b). Sequence analyses revealed that in B. napus the genes BnaC.BC.a and BnaC.BC.b were from the C genome of B. oleracea, whereas BnaA.BC.a and BnaA.BC.b were from the A genome of B. rapa. Comparative and cluster analysis indicated that these genes were divided into two major groups, BnaC.BC.a, BnaA.BC.a, BraA.BC.a, and BolC.BC.a in group-1 and BnaC.BC.b, BnaA.BC.b, BraA.BC.b, and BolC.BC.b in group-2. The divergence of group-1 and group-2 genes occurred in their common ancestor 13-17 million years ago (MYA), soon after the divergence of Arabidopsis and Brassica (15-20 MYA). This time of divergence is identical to the previously reported triplicated time of paralogous subgenomes of diploid Brassica species and the divergence date of group-1 and group-2 genes of α-carboxyltransferase, another subunit of heteromeric ACCase, in Brassica. Reverse transcription PCR revealed that the expression level of group-1 and group-2 genes varied in different organs, and the expression patterns of the two groups of genes were similar in different organs, except in flower. However, two paralogs of group-2 BC genes from B. napus could express differently in mature plants tested by generating BnaA.BC.b and BnaC.BC.b promoter-β-glucuronidase (GUS) fusions. The amino acid sequences of proteins encoded by these genes were highly conserved, except the sequence encoding predicted plastid transit peptides. The plastid transit peptides on the BC precursors of Brassica (71-72 amino acid residues) were predicted based on AtBC protein, compared, and confirmed by fusion with green fluorescent protein. Our results will be helpful in elucidating the evolution and the regulation of ACCase in the genus Brassica.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».