Análise in silico dos fatores de transcrição WRKY em citrus sinensis

Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Eduardo Goiano da Silva
Orientador: Silvia Graciele Hülse de Souza
Defendido em: 31/03/2016

Resumo

s fatores de transcrição WRKY são pertencentes à uma importante família encontrada em plantas superiores, que atua em vários processos biológicos, especialmente na regulação de defesa contra os diferentes estresses bióticos e abióticos. No presente estudo, 77 genes WRKY foram identificados a partir do genoma de Citrus sinensis e foram computacionalmente analisados por suas propriedades físico-químicas. A partir do alinhamento das sequências e da análise filogenética estas proteínas foram classificadas em três grupos principais I, II, e III, com maioria das proteínas WRKY pertencente ao grupo I (36 CitsWRKY), seguido de grupo II (35 CitsWRKY) e grupo III (6 CitsWRKY). As proteínas dos grupos I e II foram classificados em 2 (Ia e Ib) e 4 (IIa a IId) subgrupos com base em sua filogenia. A análise dos motivos conservados mostrou que a maioria dos CitsWRKYs identificados possuem o domínio WRKY conservado, além de alguns motivos adicionais em algumas proteínas. A análise da estrutura do gene mostrou que o número de íntrons nos genes CitsWRKY variou de 0 a 5. Os genes WRKY foram fisicamente mapeados no genoma C. sinensis e os genes CitsWRKY estão distribuídos de forma aleatória entre os 9 cromossomos. A análise de duplicações de genes revelou 14 e 3 eventos de duplicações em tandem e segmentar, respectivamente. A análise in silico da expressão mostrou que esses genes ocorrem frequentemente em bibliotecas de tecidos de desenvolvimento da planta (65%, 66% e 85%, nos grupos I, II e III respectivamente), além de ser estimulada por algum tipo de estresse biótico ou abiótico (15%, 16% e 10% nos grupos I, II e III, respectivamente). A caracterização e a análise desses genes servirão como subsídios para a seleção de genes candidatos para futuras análises funcionais da família WRKY em citrus, que ajudará na compreensão dos determinantes genéticos da tolerância aos estresses bióticos e abióticos.

Palavras-chave

expressed sequence tags (ESTs), expressão gênica, laranja doce.

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Title

In silico analysis of WRKY transcription factors in citrus sinensis

Abstract

WRKY transcription factors is an important family found in superior plants, which plays a major role in several biological process, especially in plant defense to abiotic and biotic stresses. In this work, 77 WRKY genes from Citrus sinensis genome were identified and their physic-chemical properties werecomputationally analyzed. From sequences alignment and phylogenetic analysis, the proteins were classified into three main groups I, II and III. Major WRKY proteins belong to group III (36 CitsWRKY), followed by group II (35 CitsWRKY) and group I (6 CitsWRKY). Proteins from Group I and II were classified based on their phylogeny into 2 (Ia e Ib) and 4 (IIa a IId) subgroups. Analysis revealed that most of the identified CitsWRKYs has WRKY conserved domain, having in additional motifs in some proteins. Gene structural analysis showed a variation from 0 to 5 introns in CitsWRKY genes. WRKY genes from C. sinensis genome were physical mapped and they are random arranged among the 9 chromosomes. Gene duplication analysis suggested 14 and 3 tandem and segmental duplication events, respectively. In silico expression analysis pointed that these genes take place frequently in tissue library of plant development (65%, 66% e 85%, in groups I, II and III respectively) besides being stimulated by biotic or abiotic stress (15%, 16% and 10% in groups I, II and III, respectively). Characterization and these genes analysis will allow subsides to candidate genes selection to future functional analysis of WRKY family in citrus, this will provide new insights for the genetic roleof plant-stress tolerance to biotic and abiotic stress.

Keywords

Expressed Sequence Tags (ESTs), Gene Expression, Sweet Orange.