Caracterização bioinformática de genes relacionados à interação patógeno-hospedeiro em angiospermas

Abstract

Os genes de resistência (R; Resistance) respondem pela primeira interação entre planta e patógeno, sendo responsáveis pela ativação ou não dos mecanismos de resistência em plantas, como o desencadear da resistência sistêmica adquirida (SAR; Systemic Acquired Resistance) e a ativação dos genes relacionados à patogenicidade (PR; Pathogenesis Related). Este trabalho analisou genes R e PR no transcriptoma da cana-de-açúcar, da soja e do feijão-caupi, geradas através de bibliotecas produzidas a partir de diferentes tecidos em várias fases de desenvolvimento. Após análise in silico foi possível a identificação de todas as classes de genes R em cana, soja e feijão-caupi, com destaque para a classe Sítio de Ligação de Nucleotídeo - Repetições Ricas em Leucina (NBS-LRR; Nucleotide Binding Site - Leucine Rich Repeats) nos três organismos. Quanto aos genes PR, a família mais representativa foi a PR-2 em soja e PR-9 em caupi. Em relação ao padrão de expressão, foram observados os genes R e PR em diferentes níveis em todos os tecidos analisados nas três espécies estudadas. Quando analisados através de alinhamentos múltiplos tanto os genes R quanto os PR apresentaram maior similaridade entre espécies pertencentes à mesma família, geralmente agrupando mono e dicotiledôneas em clados distintos, sugerindo que tenham surgido antes da separação entre essas classes; a distribuição e variação no número de cópias em cada espécie parecem ser atribuídas aos processos de duplicação e adaptação que ocorreram durante a evolução desses organismos. Os resultados do presente estudo colaboram com o desenvolvimento de marcadores moleculares para o melhoramento, visando o entendimento da abundância, diversidade e evolução destes genes, com ênfase das espécies estudadas, bem como para identificação dos genes R e PR em outras culturas de interesse econômico.