Caracterização proteômica e identificação de proteínas em Stylosanthes scabra sob déficit hídrico

Abstract

A família das leguminosas inclui o gênero Stylosanthes, com espécies amplamente utilizadas na agropecuária como forragem animal, em razão da qualidade nutricional significativa, além da utilização como cultura de rotação e em consórcio, por melhorar a fertilidade do solo através da Fixação Biológica de Nitrgênio (FBN). Stylosanthes scabra apresenta tolerância a solos ácidos, salinos, com baixa fertilidade e com pouca disponibilidade de água – um dos fatores que mais impactam a produtividade das principais culturas em todo o mundo. O deficit hídrico tem sido cada vez mais frequente mundialmente, principlamente devido às mudanças climáticas, o que afeta consideravelmente a FBN, desenvolvimento e a produtividade de culturas leguminosas. Neste estudo, uma análise in silico do transcriptoma foi reazliada, com o intuito de identificar as nodulinas tardias mais abundantes e que possam estar envolvidas na FBN. Além da análise do perfil proteômico de S. scabra submetida ao déficit hídrico, através de eletroforese bidimensional seguida de espectrometria de massas (MS) (6 e 24 h após suspensão de rega) e através do método proteômica shotgun (LC-MS/MS), com objetivo de identificar proteínas diferencialmente acumuladas (DAPs, differentially accumulated proteins). A análise in silico, revelou 46 superfamílias assosciadas as 20 sondas utulizadas para mineração. As proteínas mais abundantes, com e-value -10 e continham domínio completo estavam em quatro grupos, que apresentaram domínios SWEET, Nramp, Globin e VIT1. No perfil proteômico por 2D-PAGE um total de 195 DAPs foram encontradas, sendo 110 para tempo 6 h e 85 em 24 h. As proteínas de uma forma geral apresentaram-se envolvidas com resposta ao estresse, sistema antioxidantes e glicólise. Em análise do perfil proteômica da planta submetida ao estresse por 24 h atravé do método LC-MS/MS conseguimos quantificar 238 proteínas, onde 34 foram proteínas diferencialmente acumuladas, sendo identificadas e mapeadas em vias que podem estar associadas a resposta de S. scabra ao déficit hídrico. Na análise de enriquecimento, o tratamento irrigado apresentou signicancia apenas para ‘componente celular’, sendo o termo mais enriquecido ‘membrana plamática’. Para o tratamento DH o termo mais enriquecido para processo biológico foi ‘respostas ao estímulo’, em função molecular foi ‘ligação proteíca’. As proteínas foram mapeadas pincipalmente em vias de sinalização, resposta ao estresse, sistema redox e glicólise. A partir dos dados, sugerimos a rápida percepção da condição de estresse pela planta e o possível empenho em manter produção de enegia e a Fixação Biológica de Nitrogênio (FBN).