Análise in silico e expressão gênica de candidatos da família das aquaporinas em Coffea canephora submetidos ao estresse hídrico - Yaguinuma, Diliane Harumi (2019)
As aquaporinas são proteínas pertencentes a família das MIPs (Major Intrinsic Proteins) e que estão inseridas na membrana plasmática formando canais que atuam diretamente no transporte de água e outros solutos essenciais para o desenvolvimento e crescimento de plantas. Genes dessa família são chaves para o estudo da resposta das plantas aos estresses hídricos. O objetivo desse trabalho foi a caracterização in silico da família das aquaporina em Coffea canephora e avaliar a expressão relativa de membros CcAQPs em dois genótipos contrastantes de C. canephora submetidas ao déficit hídrico, sendo, o clone 14 tolerante e o clone 109A suscetível à seca. A plataforma Coffee Genome Hub foi utilizada para a busca das sequências das aquaporinas em C. canephora. As sequências foram analisadas quanto sua estrutura, localização, similaridade, presença de domínios e motivos conservados e relacionamento filogenético com outras espécies. Foram identificadas 33 aquaporinas em C. canephora, subdivididas em cinco famílias sendo: PIPs, TIPs, NIPs, SIPs e XIPs. O tamanho das proteínas variou entre 118 a 327 aminoácidos. O peso molecular variou entre 12364.41 a 35109.04 Mw e o ponto isoelétrico entre 5.12 a 9.66 pI. As aquaporinas de C. canephora estão localizadas na membrana celular e no vacúolo ou simultaneamente nos dois. A predição do filtro de seletividade aromático / arginina (ar / R), as posições e especificidade de Froger mostraram uma diferença notável na especificidade do substrato entre subfamílias. A expressão in silico variou entre os membros de cada subfamília e conforme o tecido analisado. Em geral, membros das subfamílias PIP e TIP apresentaram níveis de expressão mais elevados. Um experimento para imposição de déficit hídrico foi conduzido em casa de vegetação. As plantas foram submetidas a quatro tratamentos: sem estresse (ψ – 1,34 MPa), estresse moderado (ψ – 2,39 MPa), estresse severo (ψ – 4,5 MPa) e re-irrigado até o potencial similar ao sem estresse. O RNA foi extraído das folhas e convertidos em cDNA. Foram desenhados iniciadores para os membros CcPIPs1;2, 2;3, 2,4 e CcTIPs1;2, 2;1. A quantificação da expressão relativa para cada gene foi realizada pela RTqPCR calculada pelo método ΔCt utilizando o gene UBIQ10 como normalizador. O déficit hídrico afetou a expressão relativa das isoformas CcPIPs e CcTIPs analisadas em folhas de C. canephora. A expressão relativa de todas as isoformas reduziu no clone 14 enquanto aumentou no clone 109A quando as plantas foram submetidas ao estresse severo. Este estudo foi o primeiro a caracterizar in silico genes da família das aquaporinas e analisar a expressão relativa de membros das subfamílias PIP e TIP em C. canephora.