Evolutionary and Expression Analysis of CAMTA Gene Family in Three Species (Arabidopsis, Maize and Tomato), and Gene Expression in Response to Developmental Stages

Abstract

The calmodulin-binding transcriptional activator (CAMTA) family has been known to be one of the fast responsive stress proteins. In this study, 17 CAMTA genes were selected in Arabidopsis, tomato and maize. The chromosomal distributions, gene structures, duplication patterns, phylogenetic tree, and developmental stage of the 17 CAMTA genes in the three species were analyzed to further investigate their functions. According to the synteny analysis, CAMTA genes of maize and tomato revealed higher similarity with each other as compared with Arabidopsis. A higher than 90 percent identity was observed between maize CAMTA genes (ZmCAMTA2 and ZmCAMTA3) and tomato CAMTA genes (SlCAMTA4, SlCAMTA4.1). To detect expression levels in different plant tissues, mRNA analysis of CAMTA genes were performed using publicly available expression data in the genvestigator. The aim of study was to identify and characterize CAMTA genes in three species, for the first time, via insilico genome-wide analysis approach. AtCAMTA1 and AtCAMTA2 and SlCAMTA2 and ZmCAMTA1 and ZmCAMTA2 genes were up-regulated during all developmental stages. The conserved motifs and gene structure in most proteins in each group were similar, validating the CAMTA phylogenetic classification. This study could be considered as a useful source for future CAMTA comparative studies in different plant species.

Identificação e análise de co-expressão in sílico de genes codificadores de proteínas associadas a transcrição e de enzimas associadas ao metabolismo de carboidratos em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) da cultivar SP80-3280

“…O TIG é um domínio tipo imunoglobulina associado à transcrição. Os ativadores transcricionais de ligação à calmodulina (CAMTA), possuem domínios funcionais, incluindo, um domínio de ligação de DNA exclusivo (CG-1), um domínio semelhante a imunoglobulina associado à transcrição (TIG), uma repetição de anquirina (ANK), um domínio de isoleucina glutamina (IQ) e um domínio de Ca Domínio de ligação de CaM dependente de 2 + (CaMBD) (ALI et al, 2020;BOUCHÉ et al, 2002;FINKLER;ASHERY-PADAN;FROMM, 2007) Os genes CAMTA estão associados as respostas de estresses da planta (GAIN et al, 2022;NOMAN et al, 2019;SAIDI;HAJIBARAT, 2021), sinalização de cálcio (Ca) (NOMAN et al, 2019) e a imunidade (JACOB et al, 2018). Foram identificados três genes de cana (evm.model.scga7_uti_cns_0111211.1, evm.model.scga7_uti_cns_0117626.1 e evm.model.scga7_uti_cns_0181438.2), para um OgAT, AT5G64220 (CAMTA2), reprimindo a biossíntese de ácido salicílico (AS) (KIM et al, 2020b), possuem tolerância ao frio e congelamento (GALON et al, 2010), tolerância a metais pesados, como o alumínio (Al) (BERARDINI et al, 2015;TOKIZAWA et al, 2015), no crescimento e desenvolvimento da planta (DONG et al, 2021;REDDY et al, 2011), sua expressão gênica se mostra moderada entre as folhas jovens e intermediárias 1 e 2, dando uma maior atenção aos pecíolos que apresentam expressão mais forte do que a lâmina foliar.…”