Caracterização da família gênica terpeno sintase e o seu papel em resposta a privação de água em Stylosanthes scabra

Abstract

Os terpenoides representam uma das classes mais abundantes de metabólitos secundários vegetais, desempenhando funções essenciais na ecologia, defesa e regulação fisiológica de plantas. Dentre as espécies de interesse agronômico, Stylosanthes scabra destaca se como modelo promissor para estudos genômicos aplicados, devido à sua relevância socioeconômica, resistência a estresses abióticos (como o déficit hídrico) e potencial para identificação de genes candidatos a programas de melhoramento genético. Este estudo integrou análises in silico de genômica estrutural e transcriptômica para caracterizar a família de terpeno sintases (TPS) em S. scabra. Foram investigados: (1) a organização genômica e a diversidade de genes TPS putativos, (2) as relações filogenéticas entre as subfamílias de TPS, e (3) o perfil de expressão transcricional sob condições de suspensão hídrica. Mediante buscas homológicas (BLASTp) e modelagem de domínios conservados (HMMER), identificaram-se 42 sequências putativas de TPS contendo os domínios Pfam característicos (PF01397 e PF03936). A análise filogenética revelou a presença de representantes de todas as subfamílias de TPS reportadas em angiospermas, com predominância dos clados TPS-a (associado à biossíntese de sesquiterpenos citosólicos) e TPS-b (relacionado a monoterpenos plastidiais). A conservação evolutiva do motivo DDxxD – crítico para a atividade catalítica – foi confirmada por alinhamento múltiplo, exceto em membros da subfamília TPS-c, corroborando padrões conhecidos em eudicotiledôneas. No perfil transcricional, observou-se repressão significativa da maioria dos transcritos de TPS em raízes sob déficit hídrico, sugerindo regulação negativa da via terpenoide em resposta ao estresse osmótico. Este padrão contrasta com relatos em espécies xerófitas, levantando questões sobre estratégias adaptativas específicas em S. scabra. Como primeira investigação abrangente das TPS no gênero Stylosanthes, este trabalho não apenas amplia o conhecimento sobre a diversidade genética dessa família enzimática, mas também fornece insights sobre sua modulação transcricional sob estresse. A caracterização estrutural dos genes SscTPS constitui um recurso valioso para futuros estudos funcionais e aplicações biotecnológicas visando à tolerância hídrica em cultivos.