Caracteriza??o, an?lise filogen?tica em poales e perfil de express?o da fam?lia multig?nica da ascorbato peroxidase (apx) em sorghum bicolor L. Moench

• Autor(a) principal: Leite, Jos? Aparecido de Sousa Bernardino
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional do IFPB
• Texto Completo: http://repositorio.ifpb.edu.br/jspui/handle/177683/3180
• topic: Ascorbato peroxidase; Genes APX.; Filogen?tica; Bioinform?tica

Ascorbato peroxidase (APX) faz parte da classe I da superfam?lia peroxidase-catalase e ? um dos componentes centrais do ciclo ascorbato-glutationa (AsA-GSH). ? uma enzima antioxidante crucial para o mecanismo de defesa das plantas no controle dos n?veis das esp?cies reativas de oxig?nio (EROs), atuando assim, na defesa antioxidante atrav?s da remo??o do excesso de H 2O2 nas plantas. Devido a essa import?ncia para a manuten??o da homeostase celular, a APX tem sido alvo de v?rios estudos bioqu?micos e moleculares. Sendo assim, objetivamos caracterizar in silico os genes da fam?lia multig?nica da APX e analis?-los, filogeneticamente, em sorgo e outras esp?cies da ordem Poales (Panicum hallii, Panicum virgatum, Setaria italica, Setaria viridis, Zea mays, Triticum aestivum, Hordeum vulgare e Oryza sativa), que t?m o genoma dispon?vel em bancos de dados p?blicos. A identifica??o e anota??o manual dos genes APX foi feita a partir de buscas em bancos de dados p?blicos usando sequ?ncias hom?logas da APX de Arabidopsis thaliana atrav?s do BLAST. An?lises in silico nos genomas do sorgo e de outras gram?neas dispon?veis em bancos de dados revelaram fam?lias g?nicas de 7 a 21 membros com estrutura conservada de 8 a 13 ?xons e de 7 a 12 ?ntrons. Dentre as esp?cies analisadas a Triticum aestivum foi a que apresentou o maior n?mero de genes (21). A estrutura ?xon/?ntron ? conservada entre os genes APX no sorgo, variando entre nove a treze ?xons e oito a doze ?ntrons, comportamento similar ? observado nas outras esp?cies da ordem Poales. O alinhamento de sequ?ncias revelou identidades que variaram entre 44,88% a 99.95% em nucleot?deos e 46,59% a 100% nas sequ?ncias de amino?cidos deduzidas. A an?lise filogen?tica foi realizada a partir dos cDNAs deduzidos usando o programa MEGA 7.0 e a esp?cie Arabidopsis thaliana (ordem Brassicales) como grupo externo. Esta an?lise demonstrou que os genes APX das Poales est?o divididos em quatro clados de genes ort?logos e s?o divergentes dos de Arabidopsis thaliana. Em seguida, as prote?nas de cada clado foram nomeadas de acordo com a classifica??o estabelecida para o sorgo, as prote?nas foram nomeadas de APX1, APX2, APX3, APX4, APX5, APX6, APX7 e APX8. Para a an?lise da express?o in silico dos genes APX em sorgo utilizou-se dois gen?tipos de sorgo forrageiro, o CSF 20 (tolerante ? salinidade) e CSF 18 (sens?vel ? salinidade), os quais foram submetidos a estresses isolados e combinados de salinidade e temperatura elevada. A an?lise de express?o revelou que todos os genes APX foram expressos, tanto no controle como nas situa??es de estresse, contudo, apresentam perfis de express?es diferentes. Em plantas do gen?tipo CSF 20 os membros que apresentaram aumento nos n?veis de express?o foram os genes APX7.1/7.2 frente aos estresses isolados e combinado, j? o gene APX5 sob condi??es de temperatura elevada e sob estresse combinado. Em contrapartida, em plantas do gen?tipo CSF 18 somente o gene APX4 exibiu n?veis elevados de express?o frente a temperatura elevada e estresse combinado. Al?m disso, ? importante salientar que as regi?es promotoras desses genes (APX4, APX5 e APX7.1/7.2) apresentaram elementos cis responsivos a salinidade (BZIP, MYB/SANT, MAC/NAM, TCP e HD), AP2/ERF responsivos tanto a salinidade como a temperatura elevada e o WRKY que responde a temperatura elevada. Tais dados revelam que esses genes possuem um importante papel na prote??o antioxidante do sorgo submetido a esses estresses. Diante disso, podemos inferir que esses genes podem ser candidatos para aplica??o de ferramentas biotecnol?gicas visando o desenvolvimento de gen?tipos/cultivares melhores adaptados a condi??es de estresse.