Genômica estrutural, comparativa e funcional de genes codificadores de helicases expressos em pinhão-manso (Jatropha curcas L.) sob estresse salino

Abstract

O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma oleaginosa não comestível com potencial para produção de biodiesel. Apesar de tolerante à seca, o pinhão-manso é sensível a salinidade do solo, um dos principais estresses abióticos. Quando submetidas a estresses, o metabolismo das plantas recorre a uma variedade de grupos gênicos que irão atuar para manter o equilíbrio celular. Dentre esses grupos gênicos, as helicases têm sido associadas a vias de tolerância a estresses. Logo, o objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes helicase de pinhão- manso e avaliar sua resposta a salinidade. Foram identificados 130 genes codificadores de helicases para pinhão-manso. Destes, 79 codificam RNA helicases, 25 DNA helicases e 26 remodeladores da cromatina. Todas as helicases de pinhão- manso compartilham o core conservado, que consiste na presença dos motivos Walker A e Walker B dispostos em dois domínios centrais. As regiões promotoras desses genes apresentaram candidatos a elementos cis regulatórios importantes no contexto de respostas a estresses abióticos, tais como Dof-type, AP2-ERF, HD-ZIP, WRKY, bHLH dentre outros. Dados de RNA-Seq permitiram identificar 103 transcritos helicase diferencialmente expressos (p-value < 0.0001; FDR < 0.005) a estímulo de salinidade (150 mM de NaCl por três horas). Redes PPI evidenciaram uma variedade de processos envolvendo essas helicases incluindo vias de splicing, reparo do DNA, biogênese ribossomal, turnover de RNAs e proteínas, síntese de fosfoinositídeos, transporte vesicular, manutenção de cloroplastos e mitocôndrias dentre outros. Estes resultados podem auxiliar o desenvolvimento de marcadores associados a tolerância a salinidade nos programas de melhoramento genético de plantas.