Relações evolutivas na família gênica DUF92 em plantas: uma abordagem genômica comparativa e transcricional
Data
2019
Autores
Barros, Gian Carlos Costa
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Muitos dos genes identificados hoje nos genomas completos, por possuírem função desconhecida, são chamados coletivamente de DUFs (em inglês, “Domains of unknown function”). Um exemplo é a família DUF92 (código Interpro IPR009724) que corresponde a proteínas transmembrana representadas por genes de cópia única em animais. No entanto, a planta modelo Arabidopsis thaliana possui dois genes parálogos com este domínio, que tiveram suas funções descobertas recentemente. Um deles, At5g19930 (AtPGR), é sugerido como um potencial regulador responsivo à glicose no metabolismo de carboidratos nas plantas e é pouco expresso em órgãos que fazem fotossíntese. O outro parálogo, At1g78620 (VTE6), é um gene crucial na biossíntese de tocoferol (vitamina E), com alta expressão em folhas. Não se sabe, até o momento, qual a organização genômica de genes com domínio DUF92 em outras espécies vegetais com genoma sequenciado. Com isso, o objetivo do trabalho foi elucidar a história evolutiva do domínio DUF92 em plantas, para verificar se a duplicação e especialização presente no genoma de A. thaliana é um fenômeno também presente em outras espécies vegetais. Encontramos 51 genes codificantes do
domínio DUF92 em 17 espécies vegetais angiospermas, das quais 10 espécies são eudicotiledôneas e sete monocotiledôneas além da angiosperma basal Amborella trichopoda. Em uma análise filogenética por máxima verossimilhança foi evidenciado a formação de dois grupos filogenéticos na família gênica que refletem o perfil observado em Arabidopsis - denominados aqui como clado PGR e clado VTE6. Identificou-se que em monocotiledôneas há uma uma aparente expansão do clado PGR em relação as eudicotiledôneas. A partir de dados públicos de RNA-seq observamos que genes do o clado PGR apresenta maiores níveis de expressão em raiz em comparação a folha, enquanto o clado VTE6 apresentou um perfil oposto de expressão, sugerindo subfuncionalização dos genes parálogos aqui analisados. Com isso, este estudo realizou uma classificação diferencial das sequências DUF92 e a indicação de subfamílias dentro dessa família multigênica.
Descrição
Palavras-chave
Biologia molecular, Genética vegetal, Evolução molecular, DUF92, Genômica comparativa, Família multigênica