Rafinose sintase em plantas dicotiledôneas: genômica comparativa
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Data
2017
Autores
Mafra, Caroline Elisa [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
The main source of carbon and energy in plants is photosynthesis. Resulting carbohydrates can have structural functions or used in distinct biosynthetic pathways. They can also be stored in specific tissues for further use. An example of a carbohydrate class involved in this process is the raffinose family oligossacharides (RFOs). Raffinose is a trissacharide of wide occurrence in angiosperms, mostly found in leaves, stems and reserve organs. RFOs are an alpha-1,6-galactosyl extension of sucrose and correspond to one of the most importants non-reducing and water-soluble carbohydrates in plants. The raffinose synthase enzyme (Glycosyl Hydrolase 36 - GH36) synthesizes raffinose acting on galactinol. This enzyme is encoded by a gene family that has five members in Arabidopsis thaliana. The objective of this study was to perform a phylogenetic analysis of the raffinose synthase gene family in 13 plant species - eight eudicotyledons, four monocotyledons and one basal angiosperm. Evolutionary analysis show that raffinose synthase genes are distributed in six groups. In eudicots, raffinose synthase genes suffer more intense purifying selection than in monocotyledons. Transcriptional analysis in three selected species indicated that each member of this gene family has a tissue-specific expression profile. Taken together, our results will be beneficial for further investigations into the functions of raffinose synthase gene family in plant metabolism
A principal fonte de carbono e energia em plantas vêm, em última análise, do processo fotossintético. Os carboidratos resultantes podem ter função estrutural ou serem utilizados em diferentes rotas biossintéticas. Eles podem, inclusive, serem armazenados em tecidos específicos para uso posterior. Um exemplo de classe de carboidrato envolvida nesse processo são os oligossacarídeos da família da rafinose (OFRs). A rafinose é um trissacarídeo de ampla ocorrência em angiospermas, encontrado principalmente em folhas, caules e órgãos de reserva. Os OFRs são uma extensão alfa-1,6-galactosil da sacarose, e correspondem a um dos mais importantes carboidratos hidrosolúveis e não-redutores presente em plantas. A enzima rafinose sintase (Glicosil Hidrolase 36 - GH36) sintetiza rafinose por meio da sua ação sobre o galactinol. Essa enzima é codificada por uma família gênica que em Arabidopsis thaliana é composta por cinco genes. O objetivo do presente estudo foi realizar uma análise filogenética da família gênica rafinose sintase em 13 espécies vegetais - oito dicotiledôneas, quatro monocotiledôneas e uma angiosperma basal. Análises evolutivas indicam que os genes codificantes de rafinose sintase dividem-se em seis grupos. Em eudicotiledôneas, os genes dessa família gênica sofrem seleção purificadora mais intensa que em monocotiledôneas. Além disso, análises transcricionais em espécies selecionadas indicaram que cada membro da família gênica possui um perfil de expressão tecido-específico. Em suma, este estudo será importante para futuros trabalhos sobre a o papel da família gênica da rafinose sintase no metabolismo vegetal
A principal fonte de carbono e energia em plantas vêm, em última análise, do processo fotossintético. Os carboidratos resultantes podem ter função estrutural ou serem utilizados em diferentes rotas biossintéticas. Eles podem, inclusive, serem armazenados em tecidos específicos para uso posterior. Um exemplo de classe de carboidrato envolvida nesse processo são os oligossacarídeos da família da rafinose (OFRs). A rafinose é um trissacarídeo de ampla ocorrência em angiospermas, encontrado principalmente em folhas, caules e órgãos de reserva. Os OFRs são uma extensão alfa-1,6-galactosil da sacarose, e correspondem a um dos mais importantes carboidratos hidrosolúveis e não-redutores presente em plantas. A enzima rafinose sintase (Glicosil Hidrolase 36 - GH36) sintetiza rafinose por meio da sua ação sobre o galactinol. Essa enzima é codificada por uma família gênica que em Arabidopsis thaliana é composta por cinco genes. O objetivo do presente estudo foi realizar uma análise filogenética da família gênica rafinose sintase em 13 espécies vegetais - oito dicotiledôneas, quatro monocotiledôneas e uma angiosperma basal. Análises evolutivas indicam que os genes codificantes de rafinose sintase dividem-se em seis grupos. Em eudicotiledôneas, os genes dessa família gênica sofrem seleção purificadora mais intensa que em monocotiledôneas. Além disso, análises transcricionais em espécies selecionadas indicaram que cada membro da família gênica possui um perfil de expressão tecido-específico. Em suma, este estudo será importante para futuros trabalhos sobre a o papel da família gênica da rafinose sintase no metabolismo vegetal
Descrição
Palavras-chave
Fanerógamos, Rafinose, Enzimas, Dicotiledonea, Genômica, Oligossacarideos, Carboidratos, Plantas - Filogenia, Plantas - Metabolismo, Plantas - Evolução, Angiosperma
Como citar
MAFRA, Caroline Elisa. Rafinose sintase em plantas dicotiledôneas: genômica comparativa. 2017. 23 f. Trabalho de conclusão de curso (bacharelado - Ciências Biológicas) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Instituto de Biociências (Campus de Rio Claro), 2017.