Análise de elementos transponíveis no transcriptoma (RNA-SEQ) de Vigna unguiculata em situações de estresse

Abstract

Estresses ambientais provocam perdas significativas na produção agrícola. Para minimizá-las, é necessário compreender os mecanismos de resposta vegetal, incluindo o papel de elementos transponíveis (TEs). Duas abordagens foram usadas visando entender os processos envolvidos na resposta a estresses que podem estar relacionados aos elementos transponíveis em Vigna unguiculata. Na primeira, a mineração de texto foi realizada com o pipeline LAITOR4HPC (Capítulo I), baseado na ferramenta online PESCADOR. O trabalho permitiu o processamento eficiente de aproximadamente 31 milhões de resumos em seis dias, diminuindo drasticamente o tempo original estimado (dois anos). Com o resultado, foi possível mapear na literatura interações super- e sub-representadas em soja, bem como construir e enriquecer uma via de regulação de defensina em Arabidopsis thaliana. Contudo, uma busca com a mesma abordagem sobre TEs evidenciou a necessidade de um dicionário específico. Sabe-se que TEs são capazes de provocar alterações estruturais e epigenéticas, sendo modulados e responsivos em plantas sob estresse. Portanto, na segunda abordagem (Capítulo II) TEs diferencialmente expressos (TE- DEGs) foram identificados e anotados no transcriptoma de V. unguiculata com o intuito de compreender seu papel na resposta tolerante/resistente desta leguminosa. A análise incluiu bibliotecas de folhas inoculadas com dois vírus de RNA e de raízes submetidas a desidratação. Foram identificadas 12 superfamílias de TEs-DEGs, além de TEs cuja classificação é desconhecida (unk) e nested-TEs. Elementos transponíveis abrangeram entre 7% e 20% do total de TE-DEGs para cada tratamento. Houve especificidade de isoformas e de categorias de ontologia gênica (GO) comparando-se os tratamentos e tempos. A presença TE-DEGs com anotação GO de fatores de transcrição e domínios completos associados à regulação de transcrição indicam um possível papel desses elementos na resposta aos estresses em tela, demandando validação experimental.