Fosfatoma de Vigna unguiculata e Vitis vinifera sob estresse biótico: caraterização genômica e perfil transcricional

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: SILVA, Jessica Barboza da
• Orientador(a): ISEPPON, Ana Maria Benko
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Feijão-caupi; Uva; RNA-Seq; qPCR
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/70869

As proteínas fosfatases (PPs) compreendem uma superfamília de enzimas, envolvidas em uma ampla gama de processos metabólicos por meio da desfosforilação de fosfoproteínas, incluindo processos envolvidos na resposta a estresses. As PPs são classificadas em quatro famílias gênicas: PPP (Fosfoproteína fosfatase), PPM (Proteína fosfatase metalo-dependente), PTP (proteína tirosina fosfatase) e AspPP (Aspartato (Asp)-fosfatases dependentes). Dessas, a família PPM (PP2C) é a mais estudada e relatada por seu papel em mecanismos de defesa vegetal. O presente estudo objetivou analisar essa superfamília de proteínas de forma ampla, por meio de abordagens genômicas, transcriptômicas e moleculares utilizando duas espécies de interesse agronômico: feijão-caupi e videira. As PPs foram investigadas quanto às suas características estruturais, distribuição genômica, mecanismos de expansão genômica, conservação entre outras espécies vegetais, sítios de ligação a fatores de transcrição (TFBSs), e padrões de expressão frente ao estresse biótico. Foram analisados dados de RNA-Seq de cultivares contrastantes de feijão-caupi (IT85F-2687 e BR-14 Mulato) quanto à tolerância ao Cowpea aphid- borne mosaic virus (CABMV) e ao Cowpea severe mosaic virus (CPSMV), bem como de videira (IAC-572 e Red Globe) inoculadas com a bactéria Xanthomonas citri pv. víticola (Xcpv). As PPs identificadas nos genomas do feijão-caupi e da videira apresentaram, em sua maioria, conservação de suas sequências proteicas. Além disso, relatamos, pela primeira vez, PPs possívelmente associadas à membrana em plantas. O mecanismo expansor das PPs nos genomas do feijão-caupi e da videira foi, majoritariamente, a duplicação segmental. Além disso, essas proteínas apresentaram um alto grau de conservação com outras espécies vegetais. Os FTs C2H2 e DOF foram os TFBSs mais enriquecidos em feijão-caupi e videira, respectivamente, estando diretamente relacionados à resposta vegetal sob as condições de estresse avaliadas. Os dados de RNA-Seq indicaram que a maioria das PPs de feijão- caupi estavam moduladas (induzidas ou reprimidas) em ambas as bibliotecas (CABMV e CPSMV). Além disso, identificamos que cerca de 24% das PPs estavam induzidas e eram específicas para cada um dos estresses aplicados. Em videira, os dados de expressão gênica via qPCR, apontaram a indução de seis genes PPs, 48 horas após imposição do estresse, apontando o envolvimento dessa classe de genes no mecanismos de resposta contra a bactéria X citri. Diante do exposto, nosso estudo disponibiliza dados inovadores sobre o envolvimento das PPs nos mecanismos de defesa vegetal.