Construcción y análisis de redes biológicas de genes regulados en respuesta al estrés por frío en dos genotipos contrastantes de quinua (Chenopodium quinoa)

Abstract

La limitada información sobre cómo interactúan y se regulan los genes en respuesta al estrés por frío en la quinua representa una limitación importante para comprender los mecanismos moleculares. El objetivo de la investigación es construir y analizar las redes biológicas de genes regulados en respuesta al estrés por frío en dos genotipos contrastantes de quinua (Chenopodium quinoa Willd.). La investigación tiene como método un enfoque cuantitativo, alcance explicativo. Primero se ha recuperado 12 bibliotecas de RNA-Seq del SRA-NCBI. Posteriormente los genes diferencialmente expresos se han alineado con los genes de Arabidopsis. Así mismo se ha enriquecido en las vías metabólicas de KEGG y se ha construido las redes de interacción proteína-proteína. Como resultado se obtuvo que las rutas más enriquecidas fueron la "regulación positiva de la germinación de semillas" (97,21) y el "proceso biosintético de flavonoides" (42,42). La activación de genes IPS3, ABCI20 y CHS, asociados con el transporte de solutos, la biosíntesis de flavonoides y la señalización celular, lo que le hace tolerante al frío al genotipo CRQ64. Por otro lado, en el genotipo susceptible, los genes reprimidos se enriquecieron en la "oxidación de proteínas" (152,29), así como en la "actividad de transportador y canal de agua" (112,81), lo que lo hace más vulnerable al estrés por frío. En conclusión, CRQ64 activa, genes relacionados con el transporte de solutos, enzimas antioxidantes, la biosíntesis de flavonoides y la señalización celular. En contraste, CSQ5, reprime la expresión de genes que regula el equilibrio hídrico y el estrés oxidativo.