Prospecção in silico de esnaquinas no transcriptoma de duas leguminosas de importância econômica: soja e feijão-caupi

Abstract

Esnaquinas são peptídeos antimicrobianos (AMPs, do inglês Antimicrobial peptide) pertencentes a família Snakin/GASA, compostos de cerca de 90 resíduos de aminoácidos e 12 cisteínas conservadas, cuja expressão pode ser constitutiva ou induzida por patógenos, conforme observado em Solanum tuberosum. O presente estudo objetivou catalogar genes codificadores para esnaquinas nos transcriptomas de Glycine max e Vigna unguiculata, bem como analisar suas estruturas e expressão, com vistas à identificação e triagem de elementos úteis para programas de melhoramento destas culturas e posterior uso biotecnológico dos peptídeos isolados. Utilizando sequências proteicas de membros da família Snakin/GASA, realizou-se uma busca por homólogos nos transcriptomas das culturas, representadas por etiquetas de sequências expressas (EST, Expressed Sequence Tag), RNA-Seq e bibliotecas de SuperSAGE, como também realizadas análises de genômica comparativa. Um total de 48 possíveis genes codificadores para esnaquinas foram identificados, sendo 20 na soja e 28 no feijão, apresentando grande homologia estrutural com genes desta família (Snakin/GASA), distribuídas em 15 dos 20 cromossomos da soja, bem como em 6 dos 11 cromossomos de Phaseolus vulgaris, refletindo possíveis rearranjos genômicos que as espécies sofreram. A expressão destes genes parece estar associada ao crescimento e desenvolvimento vegetal, resposta a infecção por patógenos e estresses abióticos. As análises de expressão serial mostraram que tanto para estresses bióticos como para abióticos, a expressão destes genes reflete padrões encontrados para a família. Além disso, através da análise de similaridade foi verificada uma ampla diversidade estrutural destes peptídeos antimicrobianos nas culturas estudadas, evidenciando sua diversidade funcional, potencializando seu uso biotecnológico.