Análise genômica, transcriptômica e estrutural de genes codificadores de proteínas relacionadas à patogênese (PR-5) em soja (Glycine max)

Proteínas relacionadas à patogênese (PRs) são componentes essenciais na defesa das plantas, classificadas em 17 famílias (PR-1 a PR-17), e atuam na resposta a diversos estresses bióticos e abióticos, sendo, dessa forma, as taumatina-símile (TLPs, do inglês Thaumatin-Like Proteins) um importante grupo de PRs devido à sua atuação na defesa contra estresses bióticos e abióticos, podendo permeabilizar membranas fúngicas e serem induzidas por estresses osmóticos. A soja (Glycine max) é uma das plantas de cultivo mais importantes do mundo, principalmente devido ao teor de proteína e óleo das sementes e por sua capacidade de fixação de nitrogênio atmosférico por meio de simbiose com microrganismos do solo. Entretanto, a produtividade da soja é consideravelmente afetada por doenças fúngicas, podendo causar perdas de até 90% das lavouras. Dessa forma, o presente projeto busca identificar todo o repertório de genes codificadores de TLPs em soja e analisar seus perfis transcricionais sob múltiplos estresses. A análise sistemática dessa família de proteínas busca identificar alvos potenciais para aplicações biotecnológicas, como o desenvolvimento de linhagens transgênicas com resistência aumentada. Os genes TLPs foram identificados com busca BLASTp contra as proteínas preditas de soja, utilizando a TLP de Arabidopsis thaliana, como query. As sequências dos genes codificadores de TLPs foram alinhadas com MAFFT do PLAZA’s Interactive Phylogenetic Module e anotado o domínio de assinatura da família e o motif conservado REDDD, com base em literaturas anteriores. Dessa forma, as sequências de proteínas foram alinhadas com MAFFT e visualizadas com o pacote msa. Em seguida, árvores filogenéticas de máxima verossimilhança foram inferidas usando IQTREE2 com 1000 bootstraps. O pacote ggtree foi utilizado para a visualização da árvore. Genes TLPs de três espécies foram clusterizados em 9 grupos. O cluster 9 compreendeu a maioria dos genes TLPs (n = 12) em soja. Uma busca BLASTp contra o banco de dados UniProt foi realizada para identificar um grupo externo para a árvore de genes codificadores de TLPs. Dessa forma, espera-se melhor compreender a história evolutiva dos genes codificadores de TLPs e descobrir como os genes codificadores de TLPs respondem a estresses bióticos e abióticos, elegendo possíveiscandidatos para aplicações biotecnológicas.