Caracterização da família de genes HSP20 em Glycine max - Lopes, Valéria Stefania (2012)
As pequenas proteínas de choque térmico (HSP20) são frequentemente associadas com a resposta das plantas ao estresse causado por fatores abióticos e, mais recentemente, têm sido também associadas a resposta aos estresses bióticos. Nas plantas, os genes Hsp20 representam a classe mais abundante dentre as proteínas de choque térmico, mas ainda pouco se conhece sobre essa família de genes em soja. Devido à suas aparentes multifuncionalidades, essas proteínas são alvos promissores para o desenvolvimento de variedades agrícolas melhor adaptadas a condições de estresses abióticos e bióticos, até mesmo quando combinados. Dessa forma, o presente trabalho realizou a caracterização molecular in silico das regiões codificadoras e reguladoras da família de genes codificadores para HSP20 de soja, com foco em sua distribuição no genoma, localização subcelular, divisão em subfamílias, estrutura secundária e regulação frente a estresses bióticos e abióticos, além da identificação de padrões de cis elementos, potencialmente envolvidos na resposta da soja a nematóides. Após a prospecção de genes anotados em bancos de dados do genoma da soja como Hsp20, foram obtidos 76 modelos gênicos. Dentre estes, apenas 52 modelos gênicos fizeram parte dos potenciais candidatos a GmHsp20 (Glycine max-Hsp20), devido as suas características estruturais, de cis elementos e de expressão. Em seguida, foram identificados, a partir das análises in vivo, 45 genes como Hsp20 de soja, distribuídos em 11 subfamílias. Para cada uma dessas, foi possível observar padrões de estrutura secundária específicos. Dentre os 45 genes GmHsp20 responsivos ao estresse de calor, 5 foram também responsivos ao estresse de frio e outros 5 ao estresse por infecção pelo nematóide M. javanica. Além disso, foram observados mais dois genes responsivos ao estresse biótico, mas não ao choque térmico. Obtiveram-se modelos operacionais de promotores para os genes responsivos a cada tipo de estresse analisado. Entre os cis elementos identificados nos Hsp20, que respondem a infecção por M. javanica, estão os Wbox, CAAT box, ABRE e MYB, além do elemento HSE/Heat. Os promotores responsivos ao estresse biótico seguiram padrões de composição e distribuição de cis elementos, descritos na literatura como relacionados a esse tipo de estresse e outros. Tais resultados irão auxiliar na geração de tecnologias de expressão dirigida, ainda mais avançadas, e novos genótipos de soja cada vez mais adaptados a condições combinadas de estresse.