Overexpression of Arabidopsis ubiquitin ligase AtPUB46 enhances tolerance to drought and oxidative stress

The U-Box E3 ubiquitin ligase, AtPUB46, functions in the drought response: T-DNA insertion mutants of this single paralogous gene are hypersensitive to water- and oxidative stress (Adler et al. BMC Plant Biology 17:8, 2017). Here we analyze the phenotype of AtPUB46 overexpressing (OE) plants. AtPUB46-OE show increased tolerance to water stress and have smaller leaf blades and reduced stomatal pore area and stomatal index compared with wild type (WT). Despite this, the rate of water loss from detached rosettes is similar in AtPUB46-OE and WT plants. Germination of AtPUB46-OE seeds was less sensitive to salt than WT whereas seedling greening was more sensitive. We observed a complex response to oxidative stress applied by different agents: AtPUB46-OE plants were hypersensitive to H2O2 but hyposensitive to methyl viologen. AtPUB46-GFP fusion protein is cytoplasmic, however, in response to H2O2 a considerable proportion translocates to the nucleus. We conclude that the differential stress phenotype of the AtPUB46-OE does not result from its smaller leaf size but from a change in the activity of a stress pathway(s) regulated by a degradation substrate of the AtPUB46 E3 and also from a reduction in stomatal pore size and index.Accession NumbersSequence data for this article can be found in: The Arabidopsis Information Resource database (http://www.arabidopsis.org) under accession numbers At5G18320 (PUB46).

ANALISIS BIOINFORMATIKA BERBASIS WEB PADA SEKUEN GENOM PARSIAL SAGU (Metroxylon sagu Rottb.)

WEB-based bioinformatic analysis on partial genome sequence of Sago (Metroxylon sagu Rottb.)ABSTRACTSago genome sequencing analysis is still very limited. This study is a preliminary study of sago sequence analysis obtained from NGS technology to understand and identify new genetic sequences that have homology to genes in the NCBI database. Sequences were analyzed using Blast2Go to determine the genetic function annotation, putative gene identification was performed on the Arabidopsis database using the BLASTx program with a 10-3 e-value limit on The Arabidopsis Information Resource (TAIR) (http://www.arabidopsis.org/index.jsp). Gene interactions were analyzed using DAVID and GeneMania programs. Based on sequence analysis with Blast2Go, 33 sequences with Blastx hit consisting of: 29 sequences had a high homology. The sago sequences with a similarity of ≥ 90% are glutamate decarboxylase and HT1-like serine threonine kinase with hit number 10. The distribution of interactions between genes from GeneMania analysis is known to be mostly interconnected in the 65.13% protein domain, predicted 19.83%, genes with 14.47% shared expression and the remaining 0.57% had localization together.Keywords: bioinformatics, gene annotation, gene ontology, genome sequence, Metroxylon sagu ABSTRAKKajian analisis sekuen genom sagu hingga saat ini masih amat terbatas. Penelitian ini merupakan riset pendahuluan analisis sekuen sagu yang diperoleh dari teknologi NGS untuk mengetahui dan mengidentifikasi sekuen gen baru yang memiliki homologi dengan gen pada database NCBI. Sekuen dianalisis menggunakan perangkat Blast2Go untuk mengetahui anotasi fungsional gen, identifikasi gen putatif dilakukan terhadap database Arabidopsis menggunakan program BLASTx dengan batas e-value 10-3 pada The Arabidopsis Information Resource (TAIR). Interaksi gen dianalisis menggunakan program DAVID dan GeneMania. Berdasarkan analisis sekuen dengan Blast2Go, diperoleh 33 sekuen dengan Blastx hit yang terdiri atas: 29 sekuen memiliki homologi yang tinggi. Gen dengan rataan kemiripan ≥ 90% adalah glutamate decarboxylase dan serine threonine-kinase HT1-like dengan jumlah hit 10. Persebaran interaksi antar gen hasil analisis GeneMania diketahui sebagian besar saling terkait pada domain protein 65,13%, koneksi yang berhasil diprediksi 19,83%, gen dengan ekspresi bersama 14,47% dan sisanya 0,57% memiliki peranan bersama. Kata Kunci: anotasi gen, bioinformatika, Metroxylon sagu, ontologi gen, sekuen genome

Analisa “In Silico” Gen Kakao (Theobroma cacao L.) yang Terlibat dalam Sistem Ketahanan Terhadap Hama dan Penyakit

Biji kakao adalah salah satu komoditas utama di dunia yang hingga saat ini masih memiliki masalah penurunan produksi yang mayoritas disebabkan oleh serangan hama dan penyakit. Mengembangkan kultivar kakao yang secara genetik tahan terhadap serangan hama dan penyakit adalah salah satu solusi yang ideal dalam mengatasi permasalahan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui gen-gen Theobroma cacao pada database genom kakao yang homolog dengan gen yang terlibat dalam sistem ketahanan terhadap hama dan penyakit pada tumbuhan lain melalui analisis in silico. Survei informasi dasar dan identifikasi gen yang terlibat dalam sistem ketahanan tumbuhan model Arabidopsis thaliana dan Oryza sativa dilakukan pada GenBank dan The Arabidopsis Information Resource. Analisa in silico yang dilakukan berupa BLAST urutan protein, uji homologi protein kandidat masing-masing gen, dan identifikasi gen homolog pada Cacao Genome Database menggunakan sumber data genom “Theobroma cacao cv. Matina 1-6 v1.1”. Berdasarkan hasil identifikasi, gen Thecc1EG006332t1 (PR-1), Thecc1EG024509t1 (PR-2), Thecc1EG024514t1 (PR-2), Thecc1EG026942t1 (CTL1), Thecc1EG021326t1 (CTL1), dan Thecc1EG033984t1 (PR-5) pada Cacao Genome Database (CGD) adalah gen Theobroma cacao yang homolog dengan gen yang terlibat dalam sistem ketahanan tumbuhan terhadap hama dan penyakit, serta kemungkinan besar memiliki fungsi yang sama dengan gen homolognya masing-masing.