Functional and evolutionary analyses of the miR156 and miR529 families in land plants

• Processo: 16/01295-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira
• Beneficiário: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Arabidopsis MicroRNAs Evolução
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arabidopsis | Eudicots | evolution | microRNA | Evolução

Resumo

MicroRNAs (miRNAs) são importantes reguladores da expressão gênica. Tal como genes codificadores de proteínas, genes de miRNAs seguem um padrão evolutivo de nascimento e morte, provavelmente refletindo sua relevância funcional. Por exemplo, miRNA529 é evolutivamente relacionado ao miRNA156 (altamente conservado em plantas), mas não está presente em Arabidopsis thaliana. Interessantemente, ambos miRNAs reconhecem sequências-alvo de alguns genes membros da familia SQUAMOSA promoter-binding protein like (SPL), levantando importante questões relacionadas a diversificação da via regulatória controlada por esses miRNAs em plantas superiores.Neste estudo, por meio da reconstrução filogenética das sequencias-alvo dos miRNAs miR156/529 de vários grupos taxonômicos, nós encontramos que alguns genes SPLs de eudicots, a despeito da perda do miR529, mantém o seu sítio de reconhecimento. Análises moleculares evolutivas detalhadas da sequencia-alvo miR156/miR529 mostrou que a perda do miR529 em eudicots, tais como arabidopsis, está correlacionada com seleção mais relaxada do sítio específico de reconhecimento do miR529, enquanto o sítio específico para o miR156 está sob forte pressão de seleção. Isto indica que essas duas sequencias-alvos podem estar sob distintas pressões evolutivas. Além disso, superexpressão em arabidopsis de uma precursor do miR529 de uma monocot, mas não de uma eudicot basal, demonstrou regulação específica dos genes AtSPL9 e AtSPL15 pelo miR529, os quais contém sequencias-alvo conservadas para ambos os miRNAs.Nossos resultados sugerem perda de funcionalidade dos genes MIR529 na história evolutiva de eudicots e mostra que a sequencia-alvo do miR529 presente em alguns genes SPLs de eudicors ainda é funcional. Nossos dados ainda suportam a hipótese que membros específicos da familia MIR156 podem ter compensado a perda de regulação das SPLs pelo miR529 em algumas eudicots, o que concomitantemente pode ter favorecido a diversificação de genes SPLs em eudicots. (AU)