The complete plastid genome sequence of Passiflora cincinnata: genome rearrangements, massive plastid gene losses and implications to genome-plastome incompatibility

• Autor(a) principal: Pacheco, Túlio Gomes
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11539
• topic: Passiflora cincinnata; Genômica; Evolução; Plastomas; Fisiologia Vegetal

A organização, ordem e conteúdo gênico de genomas plastidiais (plastomas) são bastante conservados em angiospermas, porém há exceções a esta regra. Este parece ser o caso do gênero Passiflora, pois há evidências de perdas não usuais de genes plastidiais para espécies deste gênero. Porém, nenhum plastoma de Passiflora foi publicado até o momento, o que dificulta estudos a respeito da evolução do plastoma deste grupo. Da mesma forma, o estudo das causas da incompatibilidade entre o genoma nuclear e plastoma, apresentada por alguns híbridos interespecíficos de Passiflora, tem se mantido obscuro devido à falta de sequências plastidiais disponíveis no banco de dados. Assim, visando começar a preencher estas lacunas e ainda permitir a caracterização de marcadores genéticos plastidiais e a construção de vetores para transformação plastidial em Passiflora, o presente trabalho teve como objetivo o sequenciamento, montagem, análise e caracterização do plastoma de Passiflora cincinnata. Os dados indicam uma massiva perda de genes plastidiais essenciais para a viabilidade celular (infA, rps7, rps16, rpl20, rpl22, ycf1 e ycf2), os quais, muito provavelmente, foram transferidos para o núcleo e seus produtos são importados pelos plastídios. Este genoma mostrou alta taxa de substituição de nucleotídeos para os genes accD e clpP. Apesar da alta divergência, a sequência traduzida destes genes mantém a maioria dos domínios funcionais previstos para as proteínas que codificam e com isso a funcionalidade dos mesmos não pode ser descartada. Além disso, múltiplas inversões também foram detectadas no plastoma de P. cincinnata, mudando a ordem de vários genes. Em conjunto, os dados sugerem uma incomum evolução do plastoma de P. cincinnata, caracterizada por perdas gênicas, inversões no genoma e presença de genes com aceleradas taxas de substituição de nucleotídeos. Assim, é possível sugerir que esta instabilidade do genoma e perda de genes essenciais possa estar relacionada com a incompatibilidade entre núcleo e plastoma observada em híbridos de Passiflora. Por fim, a sequência completa do plastoma de P. cincinnata, obtida neste trabalho torna viável a transformação plastidial nesta espécie, visando aplicações biotecnológicas, além de estudos evolutivos e de genética funcional.