Evolução molecular das cistatinas de plantas : ênfase em fitocistatinas do tipo II - Balbinott, Natalia (2021)
As fitocistatinas englobam uma família de inibidores de proteases cisteínicas envolvidos em processos biológicos como regulação da degradação de proteínas durante a germinação, desenvolvimento da planta e morte celular, além de respostas a estresses abióticos e bióticos. Com expressão ubíqua, as fitocistatinas são classificadas em subfamílias de acordo com seu peso molecular e especificidade inibitória. Os genomas e transcriptomas de plantas disponíveis em nossa era de sequenciamento de alto rendimento permitiram a identificação de genes desta família em diversas espécies e uma reconstrução filogenômica a fim de compreender melhor a evolução molecular das cistatinas vegetais. Usando sequências de fitocistatinas dos tipos I e II, reconstruímos a filogenia da subfamília das fitocistatinas. Observamos dois grupos: um com fitocistatinas do tipo I (PhyCys I) e fitocistatinas do tipo II (PhyCys-II) de Viridiplantae que possuem íntrons em sua estrutura gênica, e outro com PhyCys-I de angiospermas que não possuem íntrons. Nossos resultados sugerem que as PhyCys-I com íntrons se originaram a partir de múltiplos eventos de perda da porção carboxi-extendida de PhyCys-II. As PhyCys-I sem íntrons, por sua vez, teriam se originado a partir de um evento de retroduplicação compartilhado por todas as plantas com flores, seguido de uma duplicação gênica que levou à formação de dois subgrupos. Dois eventos principais de duplicação gênica também foram identificados em PhyCys-II: um em gimnospermas e outro em eudicotiledôneas. Apesar da elevada conservação a nível de sequência, substituições de aminoácidos com características químicas distintas podem ser identificadas entre as duas formas duplicadas em angiospermas. Nossas análises não identificaram nenhum sítio sob seleção positiva na sequência de PhyCys-II.