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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise in silico e expressão gênica de candidatos da família das aquaporinas em Coffea canephora submetidos ao estresse hídrico
Título(s) alternativo(s): Genome wide and gene expression of candidates from the aquaporine family in Coffea canephora submitted to water stress
Autor: Yaguinuma, Diliane Harumi 
Primeiro orientador: Ribas, Alessandra Ferreira
Primeiro membro da banca: Alves, Leonardo Cardoso
Terceiro membro da banca: Machado Neto, Nelson Barbosa
Resumo: 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.
Abstract: Aquaporins are proteins that belongs to a family of MIPs (Major Intrinsic Proteins) that are inserted into the plasmatic membrane forming channels that act directly in the transport of water and other essential solutes for the development and growth of plants. Genes of this family are the key to the study of the plants response of water stress. The objective of this work was to characterize in silico of the aquaporin family in Coffea Canephora and evaluate the relative expression of CcAQPs members in two contrasting of C. canephora genotypes submitted to water deficit, therefore, clone 14 is tolerant and clone 109A is susceptible to drought. The Coffee Genome Hub platform was used to search for the sequences of aquaporins in C. canephora. The sequences were analyzed regarding its structure, location, similarity, presence of domains and conserved motifs and phylogenetic relationship with other species. Were identified 33 aquaporins in C. canephora, subdivided into five families: PIPs, TIPs, NIPs, SIPs and XIPs. The size of the proteins varied between 118 to 327 amino acids. The molecular weight varied between 12364.41 to 35109.04 Mw and the isoelectric point varied between 5.12 to 9.66 pI. The aquaporins of C. canephora are located on the cell membrane and in the vacuole or simultaneously in both. The prediction of the aromatic / arginine selectivity filter (ar / R) Froger’s positions and specificity showed a noticeable difference in substrate specificity between subfamilies. The expression in silico varied between the members of each subfamily according to the tissue analyzed. In general, members of the PIP and TIP subfamilies showed higher levels of expression. The plants were subjected to four treatments: no stress (ψ - 1.34 MPa), moderate stress (ψ - 2.39 MPa), severe stress (ψ - 4.5 MPa) and re-irrigated treatment until the potential similar to the no stress treatment. The RNA was extracted and converted from the leaves to cDNA. Primers were designed to the members CcPIPs1;2, 2;3, 2;4 e CcTIPs1;2, 2;1. The quantification of the relative expression for each gene was performed by RTqPCR calculated by the ΔCt method using the UBIQ10 gene as a normalizer. The water deficit affected the relative expression of the CcPIPs and CcTIPs isoforms analyzed in C. canephora leaves. The relative expression of all isoforms decreased in the clone 14 while increased in the clone 109A when the plants were subjected to severe stress. This study was the first to characterize in silico genes of the aquaporin family and to analyze the relative expression of members of the subfamilies PIP and TIP in C. canephora.
Palavras-chave: Café, Transporte de água, MIPs.
Coffee, Water transporters, MIPs.
Área(s) do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Oeste Paulista
Sigla da instituição: UNOESTE
Departamento: Mestrado em Agronomia
Programa: Mestrado em Agronomia
Citação: Yaguinuma, Diliane Harumi. Análise in silico e expressão gênica de candidatos da família das aquaporinas em Coffea canephora submetidos ao estresse hídrico. 2019. 95f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade do Oeste Paulista, Presidente Prudente, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://bdtd.unoeste.br:8080/jspui/handle/jspui/1356
Data de defesa: 25-Nov-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Agronomia

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