Analysis of Ripening-related Gene Expression in Papaya using an Arabidopsis-based Microarray

• Processo: 12/24726-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Joao Paulo Fabi
• Beneficiário: Joao Paulo Fabi
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Heterologous Microarray | Oligo-chip | Papaya ripening | Quantitative gene expression | Transcript profiling | Whole Genome Shotgun | Pós-colheita de frutos

Resumo

Justificativa: O mamão papaia é um fruto carnoso climatérico de grande importância comercial cuja polpa, apreciada por sua maciez e doçura, contem uma gama de variedade de compostos químicos benéficos à saúde humana. Apesar dessa importância, pouco se sabe acerca das alterações dos níveis de transcritos que ocorrem durante o amadurecimento do fruto. Dessa maneira, o presente trabalho descreve a análise do transcriptoma do mamão utilizando a técnica de Cross-Species microarray (XSpecies) baseada na proximidade filogenética com a planta modelo Arabidopsis thaliana.Resultados: A análise do transcriptoma da polpa do mamão maduro resultou na identificação de 414 genes possivelmente relacionados ao amadurecimento do fruto. Ainda, a expressão gênica para alguns desses genes foi validada utilizando Real Time-PCR. Os perfis de expressão gênica foram comparados com os perfis de expressão de outros dois frutos carnosos, um climatérico (tomate) e outro não-climatérico (uva). Como esperado, houve muitas similaridades entre o mamão e o tomate, especialmente na análise da expressão de genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo primário, na regulação da transcrição, no stress biótico e abiótico e no metabolismo de parede celular. Os dados do transcriptoma do mamão indicaram que alguns fatores de transcrição do tipo MADS-BOX, NAC e AP2/ERF possivelmente relacionados com o controle do amadurecimento. A técnica revelou ainda, surpreendentemente, que as expressões de genes relacionados ao metabolismo da parede celular foram mais similares com os de genes de Arabdopsis durante o desenvolvimento de hipocótilos do que durante o amolecimento do tomate e da uva.Conclusões: O experimento de XSpecies microarray identificou um conjunto de genes relacionados ao amadurecimento de mamões, sendo possível comparar o controle de transcrição gênica com o amadurecimento de outras frutas carnosas. O controle do amadurecimento pode se dar de forma semelhante entre alguns frutos carnosos, sendo regulado por fatores de transcrição com similaridade de função. Entretanto os dados revelaram que a ancestralidade do mamão com a Arabidopsis pode explicar os dados similares de expressão de genes relacionados ao metabolismo de parede celular. (AU)