Analise, classificação, anotação e perfil de expressão de fatores de transcrição no endosperma de milho (Zea mays L.)
Natalia Cristina Verza Ferreira
TESE
Português
(Broch.)
T/UNICAMP F413a
[Analysis, classification, annotation and expression pattern of transcription factors in maize (Zea mays L.) endosperm]
Campinas, SP : [s.n.], 2006.
84f. : il.
Orientador: Paulo Arruda
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: O seqüenciamento de ESTs (etiquetas de seqüências expressas) e a sua organização em bancos de dados constituem poderosas ferramentas para identificar genes de interesse expressos em determinados tecidos e/ou tipos celulares. Neste trabalho criou-se um banco de seqüências expressas chamado...
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Resumo: O seqüenciamento de ESTs (etiquetas de seqüências expressas) e a sua organização em bancos de dados constituem poderosas ferramentas para identificar genes de interesse expressos em determinados tecidos e/ou tipos celulares. Neste trabalho criou-se um banco de seqüências expressas chamado MAIZESTdb, que contém ESTs de diversos tecidos de milho, porém enriquecido com seqüências provenientes do endosperma de milho em desenvolvimento. O MAIZESTdb contém 227.431 ESTs vindos de mais de 30 órgãos e tecidos de milho diferentes, 30.531 seqüenciados em nosso laboratório a partir de bibliotecas construídas com RNA mensageiro de endosperma. Estas seqüências representam uma grande contribuição na identificação de novos genes expressos no endosperma. A análise deste banco de ESTs possibilitou a identificação de 4.032 transcritos preferencialmente expressos no endosperma, e a sua anotação revelou uma ampla variedade de prováveis genes novos envolvidos no desenvolvimento e no metabolismo do endosperma. O banco MAIZESTdb foi utilizado neste trabalho para a identificação de fatores de transcrição (TFs) expressos no endosperma de milho, e, especialmente, na identificação de fatores preferencialmente expressos no endosperma, que podem desempenhar papéis regulatórios importantes durante a formação da semente. Foram identificados 1.233 TFs expressos em milho, 414 dos quais expressos no endosperma em desenvolvimento. Foram identificados ainda, através de análises in silico, 113 TFs preferencialmente expressos no endosperma, conjunto este que representa 9.2% dos TFs expressos identificados em milho, e que possivelmente contém reguladores importantes dos processos de especificação celular e desenvolvimento do endosperma de milho. Esta é a maior coleção de fatores de transcrição já descrita para este tecido, e representa uma fonte de dados importante para identificação de reguladores dos principais processos relacionados ao desenvolvimento do endosperma, como metabolismo de nitrogênio e carboidratos e controle da massa da semente. Uma das famílias mais representadas entre os TFs preferencialmente expressos no endosperma foi a família NAC de fatores de transcrição. Esta família apresentou 12 membros preferencialmente expressos no endosperma de milho. Um novo membro da família NAC, chamado de EPN-1 (Endosperm Specific NAM 1), teve seu perfil de expressão caracterizado. Sua expressão pode ser detectada desde os 5 DAPs, embora o pico de expressão ocorra entre 20 e 25 DAP, e ele apresenta expressão preferencial no endosperma. O promotor do gene EPN-1 foi clonado, seqüenciado e analisado quanto aos seus possíveis elementos CIS regulatórios; foram encontrados elementos conservados relacionados à endosperma-especificidade, elementos relacionados à regulação por ácido abscísico e giberelinas, e elementos conservados presentes nos promotores de a-amilases, indicando uma possível relação deste gene com o processo de transição entre a maturação e a germinação da semente. Ensaios de expressão transitória com o promotor do gene EPN-1 revelaram que sua expressão está dirigida à camada de aleurona do endosperma de milho, o que constitui mais uma evidência de sua possível função na regulação de genes relacionados aos processos de maturação e germinação da semente
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Abstract: The sequencing of ESTs (expressed sequence tags) and its organization in databases constitute powerful tools to identify genes of interest in certain tissues and/or cell types. In this work we have created MAIZESTdb, a database of ESTs expressed in diverse maize tissues. The importance of...
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Abstract: The sequencing of ESTs (expressed sequence tags) and its organization in databases constitute powerful tools to identify genes of interest in certain tissues and/or cell types. In this work we have created MAIZESTdb, a database of ESTs expressed in diverse maize tissues. The importance of this database, however, is that it is enriched with sequences from developing maize endosperm. The MAIZESTdb contains 227,431 ESTs coming from more than 30 different maize tissues and organs, 30,531 of which sequenced from endosperm cDNA libraries constructed in our laboratory. These sequences represent a great contribution for the identification of novel genes expressed in endosperm. The analysis of this ESTs database led to the identification of 4,032 transcripts preferentially expressed in the endosperm, and its annotation revealed a great variety of new genes involved in endosperm metabolism and development. The MAIZESTdb was then used to identify transcription factors (TFs) expressed in maize endosperm, and, mainly, in the identification of TFs preferentially expressed in the endosperm. We identified 1,233 TFs expressed in diverse maize tissues, 414 of which expressed in developing endosperm. We also identified, through in silico comparison of transcript abundance and library source, 113 TFs with preferential expression in endosperm, representing 9,2% of the TFs identified in this work. This dataset probably contains important regulators of cellular specification of the endosperm development. This is the biggest TFs collection reported for this tissue, and represents an important source of data for identification of regulators for main processes related to the endosperm development such as nitrogen and carbohydrate metabolism and control of seed mass. One of the most represented families among the TFs preferentially expressed in endosperm was the NAC family of transcription factors. This family presented 12 members with preferential expression in the endosperm. A new member of the NAC family, called EPN-1 (Endosperm Specific NAM 1), was characterized. Its expression
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Arruda, Paulo, 1952-
Orientador
Gerdhardt, Isabel Rodrigues
Avaliador
Kobarg, Jörg, 1965-
Avaliador
Ferro, Jesus Aparecido
Avaliador
Rech, Elibio Leopoldo
Avaliador
Analise, classificação, anotação e perfil de expressão de fatores de transcrição no endosperma de milho (Zea mays L.)
Natalia Cristina Verza Ferreira
Analise, classificação, anotação e perfil de expressão de fatores de transcrição no endosperma de milho (Zea mays L.)
Natalia Cristina Verza Ferreira
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