Edição de RNA plastidial em Glycine max: caracterização de sítios de edição, componentes do editossomo e efeitos de estresse abiótico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rodrigues, Nureyev Ferreira
• Orientador(a): Margis, Rogerio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Soja; RNA; Estresse salino; Estresse abiótico; Glycine max
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/180740

Soja, uma cultura conhecida por sua importância econômica e nutricional, tem sido objeto de vários estudos que avaliam o impacto e as respostas efetivas das plantas aos estresses abióticos. O estresse salino é um dos principais estresses ambientais e afeta negativamente o crescimento e o rendimento das culturas, incluindo a soja. A edição de RNA é um processo pelo qual as sequências de nucleotídeos podem ser alteradas, revertendo mutações que podem mudar as sequências de proteínas para manter suas funções conservadas. As proteínas pentatricopeptide repeat (PPRs) são trans-elementos de edição caracterizados por reconhecer cis-elementos específicos de RNA e realizar a reação de edição. Vários estudos descreveram estes trans-elementos e seus sítios de edição cognatos, mas nem todas as proteínas que compõem o complexo de edição foram identificadas. A perda de eventos de edição de plastídios, resultante de mutações em fatores de edição de RNA ou através de interferência por estresse, leva a alterações de desenvolvimento, de fisiologia e da fotossíntese. O objetivo do presente trabalho é caracterizar os sítios de edição e os fatores associados à edição de RNA em Glycine max e a influência de estresses abióticos no processo de edição de RNA em cloroplastos. No capítulo 1, um método é apresentado para triar a edição de RNA de cloroplasto usando bibliotecas públicas de sRNAs de Arabidopsis, soja e arroz. Entre os sítios de edição previstos, 40,57, 34,78 e 25,31% foram confirmados utilizando sRNAs de Arabidopsis, soja e arroz, respectivamente. A análise de SNPs revelou alterações de C-to-U de 58,2, 43,9 e 37,5% nas respectivas espécies e identificou conhecidas e possíveis novas edições de RNA de adenosina para inosina (A-to-I) em tRNAs. O método e os dados revelam o potencial do uso de sRNA como uma fonte confiável para identificar novos e confirmar sítios de edição conhecidos. No capítulo 2, o processo de edição de RNA foi avaliado em cloroplastos de plantas de soja sob estresse salino. A abordagem de bioinformática utilizando bibliotecas de sRNAs e mRNAs foi empregada para detectar sítios específicos que mostram diferenças na taxa de edição. RT-qPCR foi usado para medir a taxa de edição nos sítios selecionados. Observamos diferenças nas taxas de edição nos transcritos dos genes ndhA, ndhB, rps14 e rps16 ao comparar os dados das bibliotecas controle e das tratadas com NaCl. Os ensaios de RT-qPCR 9 demonstraram um aumento na edição dos genes selecionados. Esses aumentos podem ser uma resposta para manter a homeostase das funções das proteínas do cloroplasto em resposta ao estresse salino. No capítulo 3, para identificar os fatores relacionados aos sítios de edição analisados, sondas biotiniladas de RNA foram projetadas com base nos sítios de edição de RNA de plastídio de soja para realizar um isolamento proteico específico do fator de edição. Proteínas que interagiram com as sondas foram isoladas através da ligação das sondas à biotina e foram identificadas utilizando espectrometria de massa. Entre os peptídeos detectados, cinco corresponderam a proteínas PPR. A comparação dos genes de Arabidopsis com as proteínas PPR da soja permitiu a identificação dos homólogos mais próximos. O presente estudo representa a primeira identificação do conjunto de sítios de edição de RNA, de fatores associados aos sítios de edição de RNA e a caracterização dos efeitos do estresse abiótico na edição de RNA em Glycine max.