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Programa de Pós Graduação em Genética
e Melhoramento Seminário de Tese Prelecionista: Gustavo Augusto Moreira Guimarães (mestrando) Orientador: Sérgio Hermínio Brommonschenkel Co-orientadores: Prof.
Wagner Campos Otoni e Prof. Eduardo S. Gomide Mizubuti CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR E ANÁLISE DE
EXPRESSÃO DE MEMBROS DA FAMÍLIA GÊNICA PR-1 EM TOMATEIRO As plantas resistem ao
ataque de patógenos utilizando defesas
constitutivas e induzidas. A defesa induzida é ativada pelo reconhecimento de
elicitores gerais, como a flagelina
de bactérias, ou específicos, como as proteínas codificadas pelos genes de avirulência (Martin et al., 2003). Este reconhecimento leva a rápida ativação das
respostas de defesa da planta que incluem a síntese de proteínas relacionadas
à patogênese (proteínas PR, de pathogenesis
related proteins). Atualmente,
são conhecidas 17 famílias de proteínas PRs
(PR- Nos últimos anos, várias
seqüências de proteínas PR-1 de tomateiro foram depositadas no banco de dados
de seqüência de solanáceas (www.sgn.cornell.edu)
e no NCBI. Análise preliminar dessas seqüências revelou que elas representam
diferentes membros da família PR-1. Tendo em vista a ausência de um estudo
detalhado dessas seqüências e da análise da expressão desses genes em
resposta a diferentes indutores de resistência, realizou-se este trabalho que
teve por objetivos: 1) a
caracterização da família gênica PR-1 no tomateiro, através de análises de
seqüências depositadas nesses bancos de dados, e, 2) a avaliação da cinética
de expressão dos diferentes membros desta família em resposta a inoculação
com Alternaria solani,
ferimentos ou tratamentos com benzotidiazole, acido
jasmônico e Ethephon, por
meio da técnica de PCR em tempo real. Por meio da análise de
seqüências foi possível a identificação de cinco genes da família PR-1 do
tomateiro, denominados: P1p14 e PR-1a P4 que codificam proteínas básicas; PR1A1, PR1A2 e PR1D que codificam proteínas ácidas já descritas e três possíveis novos membros desta
família (SGN-U214259 - proteína ácida; SGN-U213451 e SGN-U220473 - proteínas básicas). O alinhamento das seqüências das pressupostas ORFs desses revelou que elas
compartilham 75,25% de identidade, e pelo alinhamento da região promotora de
P1p14, PR-1a P4, PR1A2 e PR1D foi possível identificar diferenças marcantes nestas
regiões, sendo encontrados diferentes sítios de ligação de fatores de
transcrição de acordo com a natureza (ácida ou básica) da proteína codificada
pelo gene. Por meio do desenho de oligonucleotídeos
que anelam nas regiões que diferenciam os diferentes genes foi possível desenvolver
ensaios de expressão específicos para quatro genes (P1p14, PR-1a P4, SGN-U
213451 e PR1A2). Esta análise revelou que os genes que codificam proteínas básicas
possuem maior indução nas partes mais novas (terço superior)
das plantas inoculadas com A. solani, enquanto que a expressão de PR1A2 é maior nas
partes mais velhas (terço inferior) das plantas, onde a severidade da doença
é maior. Assim, a expressão diferencial dos membros que codificam proteínas
PR-1 ácidas e básicas em resposta a inoculação com A. solani
pode ser determinante no fenótipo da interação observado nos tecidos de
diferentes idades fisiológicas. O desenvolvimento de ensaios de expressão para
os demais membros da família e a análise da cinética de indução em plantas
tratadas com benzotidiazole, ácido jasmônico
e Ethephon encontra-se Referências bibliográficas: MARTIN, G.B.; BODANOVE, A.J.; SESSA, G. Understanding
the functions of plant disease resistance proteins. Annual Review in Plant Biology, v.54,
p.23-61, 2003. TORNERO, P.; GADEA, J.; CONEJERO, V.; VERA, P. Two PR-1
genes from tomato are differentially regulated and reveal a novel mode of
expression for a pathogenesis-related gene during the hypersensitive response
and development. Molecular
Plant-Microbe Interactions, v. 10, n. 5, p. 624-634, 1997. VAN LOON, L.C.; REP, M.; PIETERSE, C.M.J. Significance of inducible
defense-related
proteins in infected
plants. Annual Review of Phytopathology,
v. 44, p. 135-162, 2006. |
