História evolutiva das osmotinas em plantas e seu papel na resposta à seca em soja [Glycine max (L.) Merrill] - Faillace, Giulia Ramos (2019)
As plantas são constantemente expostas a estresses bióticos e abióticos. Em resposta a estas adversidades expressam diversas proteínas de defesa, dentre elas as proteínas da família Thaumatins-like (TLPs), também conhecidas por Pathogenesis-related protein 5 (PR5). As TLPs podem ser encontradas em diferentes espécies vegetais e são denominadas de acordo com a sua atividade biológica. Dentre elas destacam-se as osmotinas, proteínas multifuncionais descobertas inicialmente em células de tabaco, adaptadas a baixos potenciais hídricos. Ao longo do tempo, osmotinas de diferentes espécies vegetais vem sendo identificadas e relacionadas com a tolerância a estresses. Apesar disso, sua origem e diversificação ao longo da evolução da família das TLPs continua desconhecida. Para elucidar esta questão, o presente trabalho se baseou no método Bayesiano e foi construída uma árvore filogenética contendo 722 sequências de 32 espécies de Viridiplantae. O agrupamento de proteínas já caracterizadas como osmotinas com outras putativas osmotinas, permitiu a identificação de sua origem a partir das espermatófitas. Os resultados indicam que a separação filogenética e expansão gênica decorreram do surgimento e organização de motivos exclusivos do grupo das osmotinas, seguidos de duplicações em bloco e em tandem. Além disso, a partir da árvore filogenética gerada, foram confirmadas quatro osmotinas de soja já caracterizadas e identificada uma nova osmotina denominada GmOLPc. Inúmeros trabalhos tem demonstrado que as osmotinas desempenham um importante papel na tolerância à seca em diferentes espécies vegetais. No presente estudo, foi investigada a estrutura e o papel das osmotinas de soja em cultivares contrastantes na resposta à seca. A osmotina de soja denominada P21-like apresentou potencial eletrostático semelhante às osmotinas já caracterizadas como promotoras de tolerância à seca de Nicotiana tabacum e Solanum nigrum. As análises de expressão gênica das diferentes osmotinas de soja indicaram sua relação com a resposta ao estresse hídrico. Além disso, foi observado um aumento significativo de transcritos dos gene codificadores das osmotinas GmOLPc e P21-like nas folhas e raízes, respectivamente, da cultivar tolerante EMBRAPA 48. Este resultado reforça o possível papel dessas proteínas na tolerância à seca.