Os quinomes silvestres de cana-de-açúcar e sorgo: insights sobre padrões de expansão, diversificação e expressão

• Processo: 21/03346-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Anete Pereira de Souza
• Beneficiário: Anete Pereira de Souza
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Cana-de-açúcar Evolução Expressão gênica Filogenia Quinases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Cana de Açúcar | Evolução | expressão gênica | Filogenética | Quinases | Genética e Genômica Vegetal

Resumo

A superfamília da proteína quinase (PK) é uma das maiores superfamílias em plantas e o regulador central da sinalização celular. Apesar de sua grande importância, os quinomas da cana-de-açúcar e do sorgo não foram perfilados. Aqui, identificamos e perfilamos os quinomas completos do poliplóide Saccharum spontaneum (Ssp) e Sorghum bicolor (Sbi), um parente diplóide próximo. O quinome Sbi foi composto de 1.210 PKs; para Ssp, identificamos 2.919 PKs ao desconsiderar duplicações e cópias alélicas, e estas foram relacionadas a 1.345 modelos representativos de genes. Os PKs Ssp e Sbi foram organizados em 20 grupos e 120 subfamílias e exibiram altas semelhanças composicionais e divergências evolutivas. Ao utilizar a colinearidade entre as espécies, este estudo oferece insights sobre especiação Sbi e Ssp, diferenciação e seleção de PK. Avaliamos os perfis de expressão da subfamília PK via RNA-Seq e identificamos semelhanças significativas entre Sbi e Ssp. Além disso, as redes de coexpressão permitiram a inferência de uma estrutura central de interações da quinase com elementos-chave específicos. Este estudo fornece a primeira categorização da especificidade alélica de um quinoma e oferece um amplo reservatório de informações moleculares e genéticas, aumentando assim a compreensão da história evolutiva de Sbi e Ssp PK. (AU)