Study of the glutathione S-transferases in the brown algae Laminaria digitata and Ectocarpus Siliculosus
Étude des glutathion S-transférases chez les algues brunes Laminaria digitata et Ectocarpus siliculosus
Résumé
Among the cellular defense systems, glutathione transferase (GST) form a highly diverse family of protein with various biological functions. The three main families of GST have been identified and annotated in the brown algae Ectocarpus siliculosus and Laminaria digitata. The cytosolic GSTs are represented by 12 genes in the brown algal model and to date, by four genes in L. digitata. All of these genes belong to the Sigma class, which is mainly found in metazoan an involved in the oxylipins metabolism. Three genes of the MGST3, one of the classes among the MAPEG family of GST, have been identified in E. siliculosus. This class is suggested to be ancestral as it is conserved in different eukaryotic lineages. Moreover, the Ectocarpus genome contains one gene of the Kappa class, giving the first evidence of such a gene in a photosynthetic organism. Genome content, phylogenetic analyses and the conserved position of introns in Sigma GST genes suggest that the ancestral eukaryotic protist contains at least the cytosolic GST of the Theta, Zeta and Sigma class, the microsomal MGST3, and the Kappa class. Genomic organization of GST genes in E. siliculosus genome reveals multiple duplication events that have extended the diversity of the multigenic families. Transcripts accumulation profiling and enzymatic activities of recombinant proteins tend to demonstrate that GST may be involved in oxilipins metabolism in red and brown algae.
Chez les algues brunes Laminaria digitata et Ectocarpus siliculosus, les trois principales familles de GST ont été identifiées et annotées. La famille des GST cytosoliques est constituée de 12 gènes chez E. siliculosus, et à ce jour, de 4 gènes chez L. digitata, tous appartenant à la classe Sigma. Cette classe est essentiellement rencontrée chez les métazoaires, où elle joue un rôle dans le métabolisme des dérivés d'acides gras oxydés (oxylipines). La famille des GST microsomales, appartenant à la superfamille des MAPEG (Membrane Associated Protein in Eicosanoid and Glutathione metabolism), est représentée par trois gènes chez E. siliculosus, qui appartiennent à la classe MGST3. Cette classe est la seule à être présente dans la plupart des lignées eucaryotes. La famille des GST Kappa a été identifiée chez E. siliculosus, et représente le premier gène de ce type identifié chez un organisme photosynthétique. L'analyse des génomes, les reconstructions phylogénétiques, et la conservation de la position d'introns dans les gènes de GST Sigma, suggèrent que le protiste ancestral commun aux lignées eucaryotes possédait dans son génome des GST cytosoliques Theta, Zeta et Sigma, des MAPEG de type MGST3, et une GST Kappa. L'organisation génomique des gènes de GST dans le génome d'E. siliculosus est révélateur d'événements de duplications multiples ayant conduit à la diversification des familles multigéniques. L'analyse des profils d'expression obtenus par PCR quantitative, et les tests d'activités enzymatiques menés sur des protéines recombinantes tendent à démontrer que les GST sont impliquées dans le métabolisme des oxylipines chez les algues brunes et rouges.
Loading...
