Análise transcricional dos genes envolvidos na nodulação e predição in silico de microRNAs em raízes de soja inoculadas com a estirpe CPAC 15 de Bradyrhizobium japonicum

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

23/03/2012

RESUMO

A fixação biológica de nitrogênio é um processo de grande importância para a cultura da soja, capaz de suprir toda sua demanda de nitrogênio, necessário para a síntese de biomoléculas. Entretanto, para que os nódulos sejam formados todas as etapas devem ser estreitamente coordenadas por uma série de sinais moleculares entre a planta e a bactéria. Consequentemente, o processo envolve várias etapas complexas e, embora venha sendo estudado há várias décadas, ainda há muito para ser entendido. Este trabalho objetivou analisar a expressão global de genes expressos diferencialmente nas raízes de soja, cultivar Conquista, inoculadas com Bradyrhizobium japonicum estirpe CPAC 15 (=SEMIA 5079), ambas amplamente utilizadas no cultivo dessa leguminosa no Brasil. O estudo visou, ainda, predizer computacionalmente novos miRNAs que possam estar envolvidos na regulação da simbiose. Para atingir tal objetivo foi utilizada a técnica de hibridização subtrativa supressiva, combinada com o sequenciamento de nova geração e análises de bioinformática, o que resultou em uma biblioteca subtrativa (inoculadas X não-inoculadas) de raízes de soja com 3.210 transcritos diferencialmente expressos. Os dados foram analisados de acordo com as ontologias de função molecular e processo biológico. Em seguida, foram analisadas as vias metabólicas mais ativas nessa etapa da nodulação, e foram enfatizados genes relacionados ao metabolismo primário, às modificações da parede celular e ao sistema de defesa antioxidante. Funções putativas na simbiose de alguns desses genes foram atribuídas pela primeira vez na simbiose soja-Bradyrhizobium. Foi também realizada uma minuciosa predição in silico de miRNAs e seus alvos que, possivelmente, estão envolvidos na regulação da nodulação. Foram identificados nove miRNAs potenciais, bem como seus possíveis genes alvos. Os resultados obtidos permitiram obter um melhor entendimento sobre a regulação da expressão gênica em soja dez dias pós-inoculação, bem como fortaleceram a ideia de que a predição computacional de miRNAs pode auxiliar na compreensão das etapas iniciais da simbiose. O estudo é pioneiro com uma cultivar de soja e estirpe brasileiras.

ASSUNTO(S)

biotecnologia agrícola genética microbiana genética bacteriana microorganismos do solo biotecnologia vegetal agricultural biotechnology microbial genetics bacterial genetics soil microorganism plant biotechnology

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