Ngày nhận bài: 21-08-2023
Ngày duyệt đăng: 05-01-2024
DOI:
Lượt xem
Download
Cách trích dẫn:
BIỂUHIỆN CỦA PROTEIN FIT TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN SẮT (Fe) KHÁC NHAU KẾT HỢP VỚI STRESS OXY HÓA TRÊN CÂY ARABIDOPSIS
,
Vũ Thị Thúy Hằng
2
,
Phan Thi Thu Hiền
3
Từ khóa
Arabidopsis, định lương protein, FIT Ox, hàm lượng Fe khác nhau, yếu tố phiên mã FIT
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự biểu hiện của protein FIT (Fer-Like Fe Deficiency-Induced Transcription Factor) trong các điều kiện sắt (Fe) khác nhau kéo dài 8 và 10 ngày kết hợp với stress oxy hóa. Nghiên cứu trước đã cho thấy cây sinh trưởng trong điều kiện thiếu Fe kéo dài 10 ngày, sự biểu hiện của FIT ở mức phiên mã bị ức chế so với cây sinh trưởng trong 8 ngày ở cùng điều kiện. Trong thí nghiệm này, mức độ biểu hiện của protein FIT được đánh giá bằng kỹ thuật Western Blot trên cây Arabidopsis chuyển gen biểu hiện FIT liên tục 8 và 10 ngày tuổi. Kết quả biểu hiện protein FIT được định lượng bằng phần mềm ImageJ. Kết quả cho thấy trong điều kiện thiếu và thừa Fe, sự biểu hiện của protein FIT ở cây 10 ngày tuổi thấp hơn cây 8 ngày tuổi, ngược lại với điều kiện đủ Fe. Khi xử lý stress oxy hóa bằng peroxyt (H2O2) mức độ biểu hiện của FIT tăng lên ngoại trừ trong điều kiện thiếu Fe 8 ngày. Kết quả này là tiền đề cho nghiên cứu tiếp theo về cơ chế hoạt động của FIT liên quan đến các điều kiện có hàm lượng Fe khác nhau.
Tài liệu tham khảo
Abramoff M.D., Magelhaes P.J. & Ram S.J. (2004). Image processing with ImageJ. Biophot Int.11: 36-42.
Avila-Ospina L., Moison M., Yoshimoto K. &Masclaux-Daubresse C.(2014). Autophagy, plant senescence, and nutrient recycling. J. Exp. Bot. 65: 3799-3811.
Brumbarova T., Le T.T.C. & Bauer P. (2016). Hydrogen Peroxyde Measurement in Arabidopsis Root Tissue Using Amplex Red. Bio-protocol. 6(21): e1999.
Colangelo E.P. & Guerinot M.L. (2004). The essential basic helix-loop-helix protein FIT1 is required for the iron deficiency response. Plant Cell. 16: 3400-3412.
Cui Y., Chen C.L., Cui M., Zhou W.J., Wu H.L. & Ling H.Q. (2018). Four IVa 969 bHLH Transcription Factors Are Novel Interactors of FIT and Mediate JA Inhibition 970 of Iron Uptake in Arabidopsis. Mol. Plant. 11: 1166-1183.
Gratz R., Manishankar P., Ivanov R., Köster P., Mohr I., Trofimov K., Steinhorst L., Meiser J., Mai H.J., Drerup M., Arendt S., Holtkamp M., Karst U., Kudla J., Bauer P. & Brumbarova T. (2019). CIPK11-Dependent Phosphorylation Modulates FIT Activity to Promote Arabidopsis Iron Acquisition in Response to Calcium Signaling. Dev Cell. 48: 726-740.e10.
Gratz R., Brumbarova T., Ivanov R., Trofimov K., Tünnermann L., Ochoa-Fernandez R., Blomeier T., Meiser J., Weidtkamp-Peters S., Zurbriggen M.D. & Bauer P. (2020). Phospho-mutant activity assays provide evidence for alternative phospho-regulation pathways of the transcription factor fer-like iron deficiency-induced transcription factor. New Phytol. 225:250-267.
Jakoby M., Wang H.Y., Reidt W., Weisshaar B. & Bauer P. (2004). FRU (BHLH029) is required for induction of iron mobilization genes in Arabidopsis thaliana. FEBS Lett. 577: 528-534.
Kanwar P., Baby D. & Bauer P. (2021). Interconnection of iron and osmotic stress 1024 signaling in plants: is FIT a regulatory hub to cross-connect abscisic acid 1025 responses? Plant Biol. 23: 31-38.
Le C.T.T., Brumbarova T., Ivanov R., Stoof C., Weber E., Mohrbacher J., Fink-Straube C. & Bauer P. (2016). Zinc Finger Of Arabidopsis Thaliana12 (ZAT12) interacts with Fer-Like Iron Deficiency-Induced Transcription Factor (FIT) linking iron deficiency and oxydative stress responses. Plant Physiol. 170:540-557.
Le C.T.T., Brumbarova T. &Bauer P. (2019). The interplay of ROS and iron signaling in plants. In: Panda SK, Yamamoto YY, eds, Redox homeostasis in plants, from signaling to stress tolerance. Cham: Springer. pp. 43-66.
Li X., Huimin Z., Gang L. & Diqiu Y. (2016). Two bHLH Transcription Factors, bHLH34 and bHLH104, Regulate Iron Homeostasis in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol.170: 2478-2493.
Liang G., Zhang H., Li X., Ai Q. & Yu D. (2017). bHLH transcription factor bHLH115 regulates iron homeostasis in Arabidopsis thaliana. J. Exp. Bot. 68: 1743-1755.
Lingam S., Mohrbacher J., Brumbarova T., Potuschak T., Fink-Straube C., Blondet E., Genschik P. & Bauer P. (2011). Interaction between the bHLH transcription factor FIT and ETHYLENE INSENSITIVE3/ETHYLENE INSENSITIVE3-LIKE1 reveals molecular linkage between the regulation of iron acquisition and ethylene signaling in Arabidopsis. Plant Cell. 23 :1815-29.
Meiser J., Lingam S. & Bauer P. (2011). Posttranslational regulation of the iron deficiency basic helix‐loop‐helix transcription factor FIT is affected by iron and nitric oxyde. Plant Physiol. 157: 2154-2166.
Ranieri A., Castagna A., Baldan B. & Soldatini G.F. (2001). Iron deficiency differently affects peroxydase isoforms in sunflower. J. Exp. Bot. 52: 25-35.
Schwarz B. & Bauer P. (2020). FIT, a regulatory hub for iron deficiency and stress 1149 signaling in roots, and FIT-dependent and -independent gene signatures. J. Exp. Bot. 71: 1694-1705.
Sun B., Jing Y., Chen K., Song L., Chen F. & Zhang L. (2007). Protective effect of nitric oxyde on iron deficiency-induced oxydative stress in maize (Zea mays). J. Plant Physiol. 164: 536-543.
Tanaka A., Loe R. & Navasero S. (1966) Some mechanisms involved in the development of iron toxycity symptoms in the rice plant. Soil Sci. Plant Nutr. 12: 32-38.
Wang H.Y., Klatte M., Jakoby M., Baumlein H., Weisshaar B. & Bauer P. (2007). Iron deficiency-mediated stress regulation of four subgroup Ib BHLH genes in Arabidopsis thaliana. Planta.226:897-908.
Wang N., Cui Y., Liu Y., Fan H., Du J., Huang Z., Yuan Y., WuH. &Ling H.Q. (2013). Requirement and functional redundancy of Ib subgroup bHLH proteins for iron deficiency responses and uptake in Arabidopsis thaliana. Mol. Plant. 6: 503-513.
Yuan Y.X., Zhang J., Wang D.W. & Ling H.Q. (2005). AtbHLH29 of Arabidopsis thalianais a functional ortholog of tomato FER involved in controlling iron acquisition in strategy I plants. Cell Res. 15: 613-621.
Yuan Y., Wu H., Wang N., Li J., Zhao W., Du J., Wang D. & Ling H.Q. (2008). FIT interacts with AtbHLH38 and AtbHLH39 in regulating iron uptake gene expression for iron homeostasis in Arabidopsis. Cell Res. 18: 385-397.
Zhang J., Liu B., Li M., Feng D., Jin H., Wang P., Liu J., Xiong F., Wang J. & Wang H.B. (2015).The bHLH Transcription Factor bHLH104 Interacts with IAA-LEUCINE RESISTANT3 and Modulates Iron Homeostasis in Arabidopsis. The Plant Cell.27: 787-805.