Identification and evolutionary relationships of partial gene sequences from dehydrin group in three species of cacti;
Identificación y relaciones evolutivas de secuencias parciales de genes del grupo dehidrina en tres especies de cactáceas

Dehydrins or Group 2 Late Embryogenesis Abundant(LEA) proteins play an important role in the response and adaptationto different types of abiotic stresses such as droughts, high salinityand low temperatures. Using PCR techniques, we identified threegene fragments that encoded dehydrin-like proteins in three cactispecies Opuntia ficus-indica (OpfiDHN-like), Leuchtenbergia principis(LepDHN-like) and Mammillaria bombycina (MabDHN-like).Bioinformatic sequence analysis showed an identity between 96 and97% with the Opuntia streptacantha dehydrin 1 (OpsDHN1) gene,demonstrating that the amplified fragments corresponded to dehydrin-like gene sequences, and that the designed oligonucleotideswere effective for similar gene amplification in different cacti genera.Multiple OpfiDHN-like, LepDHN-like and MabDHN-like alignmentsshowed that they possessed three repetitions of the conservedK segment. Also, a histidine rich motif was found, which is believedto facilitate the binding of these proteins with metal ions that probablyevolved differently in the Opuntioidea and Cactoidea subfamiliesof the Cactaceae family. Bioinformatic tools demonstratedthat each of the three partial amino acid sequences corresponded toacidic, highly hydrophilic, and disordered protein fragments, whichare characteristics of dehydrin proteins. Phylogenetic analysis usingmaximum parsimony, indicated that cacti dehydrins-like proteinswere monophyletic, as well as those of other families.

Las dehidrinas o proteínas abundantes de la embriogénesistardía (LEA) del grupo 2 juegan un rol importante en larespuesta y adaptación a diferentes tipos de estrés abiótico como deshidratación,alta salinidad y bajas temperaturas. Usando técnicas dePCR, se identificaron tres fragmentos de genes que codifican paraproteínas tipo dehidrina de tres especies de cactus: Opuntia ficusindica(OpfiDHN-like), Leuchtenbergia principis (LepDHN-like) yMammillaria bombycina (MabDHN-like). El análisis bioinformáticode las secuencias mostró que poseen una identidad entre el 96 y 97%con la secuencia del gen dehidrina 1 (OpsDHN1) de Opuntia streptacantha,demostrando que los fragmentos amplificados correspondena secuencias de genes tipo dehidrina, y que los oligonucleótidosdiseñados fueron efectivos para la amplificación de genes similares endiferentes géneros de cactáceas. El alineamiento múltiple de OpfiDHN-like, LepDHN-like y MabDHN-like mostró que poseen tresrepeticiones del segmento K conservado. También se encontró unmotivo rico en histidinas, el cual se cree que facilita la unión de estasproteínas con iones metálicos que probablemente evolucionaron demanera diferente en las subfamilias Opuntioidea y Cactoidea de lafamilia Cactaceae. Se demostró mediante técnicas bioinformáticasque cada una de las tres secuencias de aminoácidos parciales son ácidas,altamente hidrofílicas y desordenadas, las cuales son característicasde las proteínas tipo dehidrina. El análisis filogenético usandomáxima parsimonia demuestra que las proteínas tipo dehidrina de lascactáceas son monofiléticas, así como las de otras familias de plantas.