In silico characterization and expression analyses of sugarcane putative sucrose non-fermenting-1 (SNF1) related kinases

Quinases de proteínas relacionadas a SNF1 (SnRK) podem desempenhar um papel importante na regulaçäo da expressäo gênica em células vegetais. Essa família de proteínas regulatórias é representada pela quinase de proteínas SNF1 (sucrose non-fermenting-1) em Saccharomyces cerevisiae, AMPKs (quinase de proteínas ativadas por AMP) em células de mamíferos e SnRKs (quinase de proteínas relacionadas a SNF1) em células vegetaìs. A família de SnRKs foi reorganizada em três subfamílias de acordo com suas relações filogenéticas com base nas seqüências de aminoácidos das proteínas. Membros das subfamílias de SnRKs foram identificados em diversas plantas. Existem evidências mostrando que essa família de proteínas está envolvida em resposta a estresses (nutricional e ambiental), apesar de seu papel näo ser totalmente compreendido. Nesse trabalho nós identificamos 22 contíguos de ESTs (expressed sequence tags) de cana-de-açúcar codificando SnRKs putativas. O alinhamento das seqüências de aminoácidos das SnRKs putativas de cana-de-açúcar com seqüências de aminoácidos de SnRKs identificadas em outras plantas revelaram um domínio catalítico N-terminal altamente conservado. Além disso, nossos resultados indicaram que em cana-de-açúcar há pelo menos um membro de cada subfamília de SnRKs. Análìse do padräo de expressäo dos contíguos de EST codificando para SnRK putativas nas 26 bibliotecas selecionadas do banco de dados do Sucest, indicou que membros dessa família de quinases säo expressos por toda planta. Membros de cada subfamília näo apresentaram padrões de expressäo específicos, sugerindo que suas funções näo estäo correlacionadas com sua relaçäo filogenética, com base nas seqüências de aminoácidos da regiäo N-terminal.

In silico differential display of defense-related expressed sequence tags from sugarcane tissues infected with diazotrophic endophytes

Os padrões de expressäo de 277 contíguos de ESTs de cana-de-açúcar codificando proteínas possivelmente associadas ao sistema de defesa vegetal, e.g. quitinases,β-1,3-glucanases, fenilalanina amonia liases, chalcona sintases, chalcona isomerases, isoflavona redutases, glicoproteínas ricas em hidroxiprolina, glicoproteínas ricas em prolina, peroxidases, catalases, superóxido dismutases, fatores de transcriçäo similares a WRKY e proteínas envolvidas no controle de morte celular, foram avaliados utilizando o banco de dados do SUCEST. Proteínas WRKY putativas de cana-de-açúcar foram comparadas e suas relações filogenéticas determinadas. Análises de agrupamento hierárquico foram utilizadas para a identificaçäo de ESTs relacionadas à defesa vegetal com padrões de expressäo similares em bibliotecas de cDNA representativas. Visando identificar ESTs relacionadas à defesa vegetal com expressäo diferencial em tecidos de cana-de-açúcar infectados com Cluconacetobacter diazotrophicus ou Herbaspirillum rubrisubalbicans, 179 contíguos de ESTs possivelmente associados à defesa expressos em tecidos näo-infectados (folhas e raízes) e/ou tecidos infectados foram selecionados e agrupados por similaridade de seus perfis de expressäo. Alterações nos níveis de expressäo de 124 contíguos de ESTs relacionados à defesa expressos em tecidos näo-infectados foram avaliadas em tecidos infectados. Aproximadamente 42 por cento desses contíguos e ESTs näo apresentaram expressäo em tecidos infectados, enquanto 15 por cento e 3 por cento apresentaram supressäo de mais de duas vezes em tecidos infectados com G. diazotrophicus ou H. rubrisubalbicans, respectivamente. Aproximadamente 14 e 8 por cento dos contíguos de ESTs avaliados apresentaram induçäo superior a duas vezes em tecidos infectados com G. diazotrophicus ou H. rubrisubalbicans, respectivamente. A expressäo diferencial de agrupamentos de genes relacionados à defesa vegetal pode ser importante para o estabelecimento e interações compatíveis entre plantas e diazotróficos endofíticos. Os resultados sugerem que o agrupamento hierárquico pode ser utilizado em escala genômica para a identificaçäo de genes possivelmente envolvidos no controle de interações planta-microorganismos.