Caracterização estrutural e expressão diferencial de defensinas e TLPS (Thaumatin-Like Proteins) em Vitis spp. sob estresse biótico

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Marianne Firmino de
• Orientador(a): BENKO-ISEPPON, Ana Maria
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Videira; Xanthomonas citri pv; RNA
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35315

A videira (Vitis vinifera) possui grande representatividade na economia mundial. No entanto, esta espécie vem sofrendo com a influência de condições ambientais adversas, especialmente pelo ataque de patógenos, impactando sobre a produtividade da cultura. Dessa forma, estudos baseados nos mecanismos de defesa têm sido propostos visando o estabelecimento de estratégias aplicáveis ao melhoramento e à biotecnologia, para minimizar os danos causados por patógenos. O presente trabalho objetivou analisar a estrutura de genes codificantes de peptídeos antimicrobianos (AMPs) do tipo defensina e TLP (Thaumatin Like Protein) em Vitis spp., inferindo sobre seus padrões de expressão, características estruturais e funcionais. Para tanto, foram geradas bibliotecas de RNA-Seq (Illumina HiSeq2500) usando clones da cultivar ‘Red Globe’ (considerada susceptível ao cancro bacteriano) e do híbrido IAC-572, resultante do cruzamento entre o porta-enxerto 101-14 MGT (V. riparia X V. rupestres) com V. caribaea. O híbrido resultante é considerado apenas moderadamente resistente ao cancro bacteriano. As coletas foram realizadas em quatro tempos distintos: 90 minutos, 6 horas, 24 horas e 48 horas após a inoculação com a bactéria Xanthomonas citri pv. anacardi (Xca). Para as análises in silico, sequências-sonda das duas classes de AMPs foram retiradas do banco de dados CAMP e submetidas à ferramenta HMMER, utilizada para identificar padrões de AMPs de interesse. As análises via HMMER permitiram a identificação de duas defensinas e de 32 TLPs. A predição da atividade antimicrobiana in silico indicou que as sequências possuem alto potencial antimicrobiano. A modelagem molecular por homologia possibilitou o desenho de modelos tridimensionais para cada AMP avaliado, com os candidatos apresentando 90 % dos resíduos de aminoácidos em regiões energeticamente favoráveis. Após caracterização e modelagem comparativa, foram desenhados 11 pares de primers, sendo cinco para transcritos que codificaram genes de defensina e seis para TLPs. Desse total, quatro pares de primers (VvDef2, VvTLP1, VvTLP3 e VvTLP4) demonstraram-se eficientes nas amostras de cDNA das duas cultivares de Vitis e foram selecionados para validação da expressão usando PCR quantitativa em tempo real (RT-qPCR). As análises de expressão relativa realizadas para VvDef2 e VvTLP3 confirmaram os resultados da expressão diferencial da RNA-Seq. Por sua vez, VvTLP1 e VvTLP4 apresentaram, na cultivar resistente, uma indução de 5,36 e 9,19 após 48 horas de inoculação com Xca em relação aos seus controles sob condições normais, enquanto na cultivar susceptível a sua expressão não foi alterada, ressaltando a resistência moderada do híbrido IAC 572 e a susceptibilidade acentuada da cultivar Red Globe. Os resultados permitiram obter dados relevantes quanto aos efeitos da interação patogênica entre a videira e Xca, além de caracterizar e validar AMPs promissores para uso em programas de melhoramento da cultura.