Caracterização dos genes mustang em gramíneas com ênfase no estudo funcional em cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Kajihara, Daniela
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Elementos transponíveis; Genes mustang; Genética molecular de plantas; Molecular genetics of plants; Mustang genes; Mutator; Tranposases; Transposable elements; Transposases
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-22022011-164317/

Os elementos transponíveis constituem grande parte do genoma das plantas, particularmente em gramíneas, constituem entre 50 a 80% do conteúdo genômico. Recentemente, foi demonstrado que estes elementos servem como fonte de material genético para a formação de novos genes e novas redes regulatórias. O SUCEST, projeto de seqüenciamento de ESTs de cana-de-açúcar da FAPESP, gerou a seqüência parcial de 237.954 mRNA de diversos tecidos e condições fisiológicas, fornecendo valiosa informação sobre o transcriptoma deste cultivo. Um levantamento dos elementos transponíveis nesse genoma mostrou que o transposon Mutator é o mais expresso. A superfamília Mutator foi amplamente estudada em cana-de-açúcar, arroz e Arabidopsis thaliana e se constatou que o sistema está composto por dois clados de transposons verdadeiros (Classe I e Classe II) e dois clados de transposases domesticadas (Classe III e Classe IV), chamadas mustang. As transposases domesticadas são seqüências derivadas de transposons, que perderam a capacidade de se mobilizar, e adquiriram função celular. Recentemente, foram clonadas e seqüenciadas, pelo nosso grupo, duas cópias genômicas da Classe III e uma da Classe IV. Para somar evidências que permitam desvendar a função das proteínas MUSTANG, este trabalho realizou uma análise comparativa destes genes em gramíneas assim como o estudo da atividade transcricional em cana-de-açúcar. Desta forma, foram identificados os loci ortólogos no genoma de sorgo e milho, e foi possível verificar que os genes mustang são altamente conservados. As putativas regiões regulatórias dos genes de cana-de-açúcar apresentaram diversos motivos de união a fatores de transcrição envolvidos na resposta a luz, hormônios e estresse. Fusões com genes repórteres permitiram demonstrar que as regiões estudadas são promotores transcricionais ativos. Adicionalmente, a obtenção de linhagens de células de fumo transgênicas viabilizou experimentos que permitiram revelar que os promotores dos genes mustang são modulados por fitohormônios. O perfil transcricional para ambas as classes revelou que estes genes são expressos de forma ubíqua, sendo o meristema o tecido que apresenta maiores níveis relativos de mRNA. A análise integrada dos resultados obtidos sugere o possível envolvimento das proteínas MUSTANG na manutenção da homeostase da resposta hormonal.