Caracterização e análise estrutural de peptídeos antimicrobianos de plantas
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Data de Publicação: | 2018 |
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Resumo: | As esnaquinas são AMPs membros da família Snakin/GASA, devido ao seu domínio conservado que é caracterizado por um péptido sinal, uma região variável e um domínio C-terminal, o domínio GASA, que é composto por 12 cisteínas formando seis pontes dissulfeto. Este estudo objetivou a caracterização desta família de peptídeos no transcriptoma da soja, descrevendo sua estrutura, abundância e distribuição genômica. Para caracterizar os genes, foram utilizadas sequências seed de 10 famílias de plantas, assim, 33 sequências (não redundantes) de snakins foram identificadas no transcriptoma da soja, 20 das quais possuíam o domínio GASA completo, ponto isoelétrico variando de 5,53 a 9,32 para o peptídeo maduro e peso molecular de 6,88 a 18,04 KDa. Todas as sequências foram endereçadas ao meio extracelular e estão relacionadas tanto ao desenvolvimento natural da planta quanto aos estresses bióticos e abióticos, estes genes podem ser distribuídos em três subfamílias de acordo com os motivos internos. Uma nova esnaquina (GmSN2) tem aqui sua primeira descrição, isolamento gênico, sequenciamento genômico, validação da expressão RT-qPCR e análise de sua estrutura. O péptido mostra uma estrutura semelhante a outros AMPs como a tionina e é estabilizado por seis ligações dissulfeto com o padrão: Cis1-7, Cis2-5, Cis3-4, Cis6-12, Cis8-11 e Cis9-10. O isolado revelou expressão constitutiva, mesmo após inoculação com o fungo Phakopsora pachyrhizi. O gene possui três éxons e 40 homólogos distribuídos em 16 de 20 cromossomos de soja e em seis cromossomos de P. vulgaris e M. truncatula, com um padrão de distribuição diferente de outros genes de defesa, apresentando uma distribuição heterogênea. Aqui fornecemos uma fonte importante para mapear essa família de AMPs e também inferir sobre sua função. |
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Para caracterizar os genes, foram utilizadas sequências seed de 10 famílias de plantas, assim, 33 sequências (não redundantes) de snakins foram identificadas no transcriptoma da soja, 20 das quais possuíam o domínio GASA completo, ponto isoelétrico variando de 5,53 a 9,32 para o peptídeo maduro e peso molecular de 6,88 a 18,04 KDa. Todas as sequências foram endereçadas ao meio extracelular e estão relacionadas tanto ao desenvolvimento natural da planta quanto aos estresses bióticos e abióticos, estes genes podem ser distribuídos em três subfamílias de acordo com os motivos internos. Uma nova esnaquina (GmSN2) tem aqui sua primeira descrição, isolamento gênico, sequenciamento genômico, validação da expressão RT-qPCR e análise de sua estrutura. O péptido mostra uma estrutura semelhante a outros AMPs como a tionina e é estabilizado por seis ligações dissulfeto com o padrão: Cis1-7, Cis2-5, Cis3-4, Cis6-12, Cis8-11 e Cis9-10. O isolado revelou expressão constitutiva, mesmo após inoculação com o fungo Phakopsora pachyrhizi. O gene possui três éxons e 40 homólogos distribuídos em 16 de 20 cromossomos de soja e em seis cromossomos de P. vulgaris e M. truncatula, com um padrão de distribuição diferente de outros genes de defesa, apresentando uma distribuição heterogênea. Aqui fornecemos uma fonte importante para mapear essa família de AMPs e também inferir sobre sua função.FACEPESnakins are members of the Snakin/GASA family, because of their conserved domain which is characterized by a signal peptide, a variable region and a C-terminal domain, the GASA domain, which is composed by 12 cysteines connecting six disulfide bonds. This study aimed the characterization of this peptide family in the soybean transcriptome describing structure, abundance and genomic distribution. To characterize the genes, we used seed sequences from 10 plant families, 33 (non-redundant) sequences of snakins were identified in the soybean transcriptome, 20 of which had the GASA domain complete, isoelectric point ranging from 5.53 to 9.32 for the mature peptide and molecular weight 6.88 to 18.04. All sequences were addressed to the extracellular environment and they are related to the natural development of the plant and to biotic and abiotic stresses, these genes can be distributed in three subfamilies according to internal motifs. A new snakin (GmSN2) has its first description, gene isolation, genomic sequencing, RT-qPCR expression validation and analysis of its structure. The peptide shows a similar structure to other AMPs like thionin and it is stabilized by six disulfide bonds with the pattern: Cys1-7, Cys2-5, Cys3-4, Cys6-12, Cys8-11, and Cys9-10. The isolated GmSN2 revealed constitutive expression, even after inoculation with the fungus Phakopsora pachyrhizi. The gene has three exons and 40 homologues distributed along 16 of 20 soybean chromosomes and in six chromosomes of P. vulgaris and M. truncatula, with a distribution pattern different from other defense genes, presenting a heterogenous distribution. Here we provide an important source to map this family of AMPs and also to infer about their function.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessPeptídeos antimicrobianosBioinformáticaMineração de dadosCaracterização e análise estrutural de peptídeos antimicrobianos de plantasCaracterização e análise estrutural de esnaquinas em plantas de interesse econômicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Marx Oliveira Lima.pdf.txtTESE Marx Oliveira Lima.pdf.txtExtracted texttext/plain444898https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35343/4/TESE%20Marx%20Oliveira%20Lima.pdf.txt538c108c4a731c06fa3deb2e3c85e614MD54THUMBNAILTESE Marx Oliveira Lima.pdf.jpgTESE Marx Oliveira Lima.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1225https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35343/5/TESE%20Marx%20Oliveira%20Lima.pdf.jpg121ac2e590dd616cf27482d755adf9c5MD55ORIGINALTESE Marx Oliveira Lima.pdfTESE Marx Oliveira Lima.pdfapplication/pdf8217027https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35343/1/TESE%20Marx%20Oliveira%20Lima.pdf19c23e4db339458d25e86cbe18504b41MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35343/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35343/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53123456789/353432019-11-29 02:18:21.912oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-11-29T05:18:21Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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