Caracterização in silico da família de genes DREB em Zostera marina, um modelo potencial para tolerância à salinidade

Abstract

As plantas em seu ambiente natural sofrem estresses causados por inúmeros fatores abióticos e, cada espécie desenvolve mecanismos para sua melhor adaptação. As ervas marinhas podem formar extensos prados que suportam uma elevada biodiversidade, executando papéis ecológicos vitais no ambiente marinho. Os limo-de-fita (Zostera marina L.) são plantas com flor amplamente distribuídas ao longo das costas temperadas e tropicais do mundo com uma amplitude que se estende por milhares de quilômetros de linha de costa. Apresenta mecanismos de tolerância a estresses abióticos por meio de uma rede de sinalizações específicas, particular às plantas. Os fatores de transcrição AP2/ EREBP (EthyleneResponsiveElementBindingProtein) são uma das superfamílias reguladas por estresses abióticos e bióticos, dividida em quatro subfamílias (AP2, RAV, ERF e DREB). A família DREB pode ser subdividida em seis grupos filogenéticos, tendo como premissa primordial a presença de apenas um domínio AP2 e a conservação de dois aminoácidos, a valina e o ácido glutâmico ao longo do domínio. Esta família engloba genes envolvidos principalmente em respostas à estresses abióticos como seca, salinidade e baixa temperatura. Até o momento, não havia uma categorização detalhada sobre estes genes em limo-de-fita, que é uma espécie modelo para plantas marinhas, tendo seu genoma sequenciado e depositado publicamente. Ao buscar sequências no banco do Phytozome, de 109 que apresentam o domínio AP2, 78 sequências foram excluídas por apresentarem outros domínios. No total, 31 prováveis genes DREB foram categorizados. A análise das sequências de aminoácidos das proteínas sugere motivos proteicos com papéis funcionais específicos para cada um dos genes. Distribuídos em seis subgrupos (A-1 a A-6), alguns genes mostraram respostas a altas temperaturas e respostas a estresses osmóticos, a partir da consulta de um conjunto de dados publicados para a espécie. A catalogação de dados de transcritoma das raízes, caule e estágios florais mostrou níveis de expressão diferentes dos genes em cada tecido. Tais análises são importantes para realizar estudos em outras espécies de plantas marinhas, como Ruppia maritima, que ocorre ao longo da costa brasileira, inclusive no Litoral Norte do Rio Grande do Sul.