Caracterização da expressão de três genes de a-Expansinas de Coffea arabica e Coffea racemosa durante o desenvolvimento do fruto

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

27/06/2007

RESUMO

O desenvolvimento dos frutos de café é caracterizado por intensa divisão celular, alongamento e relaxamento da parede celular, processos relacionados à ação de proteínas, incluindo as expansinas, e diferentes enzimas. As expansinas são codificadas por uma família multigênica e, com base na similaridade entre as seqüências, podem ser classificadas em quatro famílias: a-expansinas (EXPA), B-expansinas (EXPB), expansina-like A (EXLA) e expansina-like B (EXLB). As a-expansinas e a-expansinas têm a capacidade de promover extensão da parede celular; no entanto, as funções biológicas de expansina-like A e expansina-like B ainda não foram identificadas. As a-expansinas representam a maior subfamília e atuam no alongamento celular, maciez dos frutos, abscisão, germinação e polinização. Deste modo, este trabalho teve por objetivo identificar e caracterizar a expressão de a-expansinas transcritas durante o desenvolvimento e maturação dos frutos de café. Através de buscas no banco de dados do Projeto Genoma Café foram selecionadas três a-expansinas com seqüências presentes em bibliotecas de frutos. As três isoformas (CaEXPA1, CaEXPA2 e CaEXPA3) têm região codante variando entre 254 e 258 aminoácidos, tamanho similar ao descrito para ORFs (open reading frames) de outros organismos. Possuem também peptídeo sinal e domínios específicos de expansinas, um domínio N-terminal com homologia ao domínio catalítico de hidrolases glicosídicas (GH-45) e um domínio C-terminal com homologia ao grupo 2 de alergênicos de grão de pólen. Foram feitas análises do padrão transcricional dos genes, em diferentes tecidos de C. arabica cv. IAPAR-59 (raiz, ramo, folha, botão floral e flor) e frutos de C. racemosa, Coffea arabica cv. IAPAR-59 e cv. IAPAR-59 Graúdo (cultivar caracterizado por possuir frutos grandes). Foi observado para CaEXPA1 e CaEXPA3 maior transcrição em botão floral, tecido onde ocorre intensa divisão celular. Já a CaEXPA2 apresentou sinais de hibridização em raízes e em ramos plagiotrópicos jovens e maduros. Visando estudar mais detalhadamente as diferenças espaciais e temporais na transcrição das três isoformas selecionadas, frutos coletados mensalmente da antese até a maturação tiveram seus tecidos (pericarpo, perisperma e endosperma) separados. Deste modo foram realizadas análises de Northern blot com amostras dos diferentes tecidos do cafeeiro, do fruto inteiro, pericarpo, perisperma e endosperma. Quando hibridizados com membranas contendo RNA de C. racemosa as três isoformas apresentaram padrão transcricional semelhante com sinais de hibridização detectados somente em pericarpo. Em C. arabica, a isoforma CaEXPA1 mostrou alta transcrição no perisperma (tecido responsável pela definição do tamanho do grão do café). As diferenças observadas entre os padrões de transcrição no perisperma de IAPAR-59 e de IAPAR-59 Graúdo sugerem a participação de CaEXPA1 na regulação do tamanho do grão de café. Por outro lado, a isoforma CaEXPA2 mostrou transcrição específica em pericarpo nos estádios finais de maturação do fruto, o que sugere que esta isoforma pode estar envolvida na despolimerização da parede celular e, conseqüentemente, no controle da maturação do pericarpo. Para CaEXPA3, o padrão de transcrição foi similar ao encontrado para CaEXPA1; no entanto, baseado no padrão de transcritos observados, esta isoforma parece estar mais envolvida nos processos fisiológicos de relaxamento da parede relacionados com a maturação dos frutos.

ASSUNTO(S)

genética vegetal café - biologia molecular plant genetics coffee - molecular biology

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