Caracterização interação molecular da proteína reprimida por auxina em resposta ao controle de desenvolvimento de tomateiro

dc.contributor.advisorScortecci, Katia Castanho
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4808910380593455pt_BR
dc.contributor.authorGomes, Géssica Laize Berto
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4032061022553667pt_BR
dc.contributor.referees1Uchoa, Adriana Ferreira
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6644671747055211pt_BR
dc.contributor.referees2Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadelha
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6007038539113248pt_BR
dc.contributor.referees3Peres, Lázaro Eustaquio Pereira
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.contributor.referees3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5548804788102914pt_BR
dc.contributor.referees4Calsa Júnior, Tercilio
dc.contributor.referees4IDpt_BR
dc.contributor.referees4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2775650529232362pt_BR
dc.date.accessioned2021-03-22T19:19:01Z
dc.date.available2021-03-22T19:19:01Z
dc.date.issued2020-11-20
dc.description.abstractFlowering is an important process for the plants and it corresponds to the apical meristem transition from the vegetative to the reproductive phase. Previous data from our laboratory using subtractive libraries identified a sequence that had homology to AUXIN REPRESS PROTEIN (ARP). This protein has been identified in other species but it is now clear which its function in plants is. Then, T the aim of this work was to understand the role of ARP protein in tomato and in flowering transition. First, it was done a sequence alignment using 13 protein sequences and omega clustal. In this alignment it was observed that the tomato ARP protein had the four domains that were characteristic from this family. The domain I is a leucine-rich motif, which has an amphiphilic repression region at its N-terminus. Domain II that contains an internal motif core composed of glycine, tryptophan and proline. Furthermore, at the C-terminal region, there are the domain III and IV, which together form the PB1 domain (Phox / Bem1p). This domain has a typical lysine and a series of acid residues. Using the STRING 10.0 database (http://www.string-dg.org) with a confidence index of 0.7, it was observed an interaction network where ARP1 protein interacts with more than 21 different proteins. The proteins CBS, Myf5, APE1 and GRX1 proteins, directly interact to ARP1 protein in this network. Moreover, these proteins are also expressed in tomato reproductive tissues as it was observed using the eFPBar tool (http://bar.utoronto.ca/efp_tomato/cgi -bin/efpWeb.cgi). In addition, using two hybrids tool, it was observed eight different protein-protein interactions in vivo. Three of these sequences codify two putative proteases and the third codify the CYTOCHROME C-OXIDASE protein. These proteins may be associated to cell energy metabolism. The other five sequences identified codify the PHYTOEN SYNTHASE protein. In order to better understand the possible role of ARP1 protein, then, it was used the Cytoscape 3.7.2 program in order to make an interactome network using the in silico and in vivo data. It was possible to identify the presence of five clusters, which are associated to plant energy metabolism, growth mechanism and cell differentiation. Moreover, it was evaluated the auxin levels in transgenic plants having the overexpression cassette in sense and antisense orientation. In addition, it was observed that transgenic plants having the antisense cassette had lower auxin levels. Considering this data and the interactome, it may proposed a role in plant development and flowering transition for the ARP1 protein.pt_BR
dc.description.resumoA floração é um importante processo de transição da fase vegetativa para a fase reprodutiva das plantas, um ponto crucial para o desenvolvimento e garantia o sucesso reprodutivo. Este trabalho caracteriza uma sequência com homologia a Proteína Reprimida por Auxina (ARP, AUXIN REPRESSED PROTEIN) identificada anteriormente em nosso grupo de pesquisa. Diante disso, objetivou-se com este trabalho compreender qual é o papel da proteína ARP1 em tomateiro. Primeiramente, foi construído uma arvore filogenética da proteína ARP1 através do programa MEGAX com 23 espécies de plantas diferentes distribuídos em treze famílias. A partir da arvore filogenética foi possível observar uma duplicação da sequência ARP em algumas espécies de plantas, o que nos indica a presença de um possível evento de duplicação do genoma inteiro (WGD). Através das ferramentas de bioinformática, foi realizado um alinhamento múltiplo da sequência utilizando onze sequências homólogas no programa Clustal Omega. No alinhamento observou-se que a proteína ARP do tomateiro apresenta o domínio I rico em leucina, que tem repressão anfifílica no seu N-terminal. O domínio II contém um núcleo interno com motivo composto de glicina, triptofano e prolina. Além disso, na região C-terminal, existem os domínios III e IV, que juntos formam o domínio PB1 (Phox/Bem1p). Este domínio contém lisina invariante típica e uma série de resíduos ácidos. Utilizando o banco de dados STRING 10.0, foi possível observar uma rede de interação em que a proteína ARP1 interage com mais 21 proteínas. Dentre estas, nós destacamos as proteínas CBS, Myf5, APE1 e GRX1. Mediante análise de expressão in sílico através da ferramenta eFPBar, observou-se que estas são proteínas são expressas nos tecidos reprodutivos do tomateiro. Além disso, por meio de ensaios de dois híbridos, foi observado in vivo 15 interações proteína-proteína. Em que quatro dessas sequências codificam proteases, incluindo protease S9, S2, Zinco carboxipeptidase A1, galacotosiltransferase. Cinco sequências codificam a proteína FITOENO SINTASE. Também identificadas sequências relacionadas a fatores transcricionais e associados com a percepção de sinais, Myb e LecRLKs. E sequências que codifica proteínas que participam do metabolismo energético, citocromo c-oxidase, CYP51 e GRF1. Com o auxílio do programa Cytoscape 3.7.2, foi gerada uma rede interativa, utilizando tanto os dados in silico do String e in vivo do ensaio duplo hibrido. Com isso, foi possível identificar a formação de três clusters, que provavelmente estão envolvidos na regulação de metabolismo antioxidante da planta, mecanismo de crescimento e diferenciação celular. Estas vias podem atuar na transição floral do tomateiro. Através da análise de nível de hormônio de auxina em plantas transgênicas contendo cassete superexpressão para proteína SlARP1, foram identificados os três tipos de auxinas, IAA, IBA e 4-Cl-IAA, os quais apresentaram níveis de auxinas contrastantes nas plantas transgênicas e controle. Diante desses resultados e o interactoma, propomos que a proteína SlARP1 poder ser considerada uma proteína central que interagem com diferentes tipos de proteínas, em que forma 3 clusters proteicos os quais estão envolvidas em diversos processos chaves moleculares que medeiam o crescimento e diferenciação celular através do metabolismo antioxidante, que é importante na regulação e controle do desenvolvimento e a transição floral do tomateiro em frente a flutuações ambientais.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpt_BR
dc.identifier.citationGOMES, Géssica Laize Berto. Caracterização interação molecular da proteína reprimida por auxina em resposta ao controle de desenvolvimento de tomateiro. 2020. 104f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/31967
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSolanum lycopersicumpt_BR
dc.subjectDuplo híbridopt_BR
dc.subjectVia de sinalização de auxinapt_BR
dc.titleCaracterização interação molecular da proteína reprimida por auxina em resposta ao controle de desenvolvimento de tomateiropt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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