Evolução molecular do gene metionina sintase em populações disjuntas de Carapichea ipecacuanha (Rubiaceae)

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Benevenuto, Juliana
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me; Mestrado em Genética e Melhoramento; UFV
• Palavras-chave em Português: MetE; Ipeca; Diversidade; Diferenciação; Seleção natural; Ipecac; Diversity; Differentiation; Natural selection; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA VEGETAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4778

Metionina sintase independente de cobalamina (MetE) é uma enzima chave na via de síntese de novo de metionina em plantas e também é responsável pela regeneração de S-adenosilmetionina, metabólito associado à vias de interação com patógenos, crescimento vegetal e resposta à estresses. Neste estudo, 95 sequências do gene para metionina sintase foram obtidas a partir de 26 indivíduos de Carapichea ipecacuanha (espécie da família Rubiaceae, popularmente conhecida com ipeca) com objetivo de entender e modelar os eventos evolutivos que ocorreram sobre o locus MetE e sobre os indivíduos de três regiões disjuntas de ocorrência desta espécie (Mata Atlântica, Amazônia e América Central). Sequências de ITS do nrDNA e dos espaçadores trnT-trnL do cpDNA também foram utilizadas para uma análise populacional multiloci. A região sequenciada de MetE abrangeu 3.890pb, sendo 2.298pb correspondentes à região codificante (composta por 11 exons) e 1.592pb à região não codificante (composta por 10 introns e uma parte da região 3 UTR). No total, foram obtidos 75 haplótipos e uma diversidade nucleotídica de 0,00899. As análises FST e AMOVA de MetE indicaram ausência de estruturação em relação às três regiões, diferentemente do observado para os demais loci aqui analisados e em estudos prévios em que elevada divergência entre as três regiões foi observada. Por meio rede de haplótipos foi possível observar a distribuição simpátrica destes; no entanto, o excesso de haplótipos de ponta e o pequeno número de passos mutacionais entre haplótipos vizinhos das três regiões não permitem que a diferenciação destes seja significativa. A árvore filogenética Bayesiana enraizada por Carapichea lucida (grupo externo) utilizando a região codificante também mostrou a formação de clados por regiões geográficas e forneceu evidências de que sequências da Mata Atlântica sejam mais próximas do estado ancestral do gene MetE que as sequências das demais regiões. A heterogeneidade dos resultados encontrados para os testes de neutralidade e para os valores de diversidade nucleotídica e haplotípica nos diferentes loci sugerem que estes estão evoluindo independentemente e que eventos demográficos não explicam o padrão obtido. Assim, análises para a presença de seleção foram conduzidas para a região codificante do gene MetE e também foi realizado alinhamento de proteínas preditas para esta espécie contra proteínas MetE de outras espécies vegetais disponíveis no GenBank. Em quatro sítios houve evidência de seleção positiva, mas os resultados sugerem que a seleção negativa (purificadora) é a principal força atuando sobre o locus, favorecendo a conservação da estrutura e função proteica em todas as cópias gênicas de C. ipecacuanha.