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Previous issue date: 2015-02-24 / FACEPE / Ciclotídeos são uma classe de peptídeos antimicrobianos (AMPs - do inglês Antimicrobial peptide) cíclicos de plantas, compostos de, aproximadamente, 30 resíduos de aminoácidos, sendo seis cisteínas conservadas e conectadas por três pontes de dissulfeto. Sua expressão é constitutiva, tendo sua principal função na defesa vegetal contra patógenos, que podem causar perdas significativas em culturas importantes para a agricultura, como no caso da família Poaceae que apresenta destacada importância econômica no Brasil e no mundo. Nesse estudo foi conduzida uma busca por genes relacionados a ciclotídeos vegetais, disponíveis em bancos de dados de acesso restrito e público, com vistas ao isolamento e caracterização in silico desses peptídeos. Através da busca nos genomas de Hevea brasiliensis, Manihot esculenta, Ricinus communis, Sorghum bicolor e Zea mays; bem como no transcriptoma de Vigna unguiculata foi verificado que apenas o genoma de Zea mays apresentou dois possíveis genes codificadores de ciclotídeos. Assim, primers foram desenhados para o isolamento destes genes em milho. Além da espécie Z. mays, as espécies Triticum aestivum (trigo) e Secale cereale (centeio), foram utilizadas para a tentativa de isolamento a partir dos pares de primers desenhados. Foram obtidos 19 fragmentos (amplicons), sendo quatro deles (zm315, zm316, zm317, sc359) com o domínio ciclotídeo, os três primeiros de milho e o último de centeio. Essas quatro sequências foram, então, submetidas a uma caracterização in silico, para predição da estrutura secundaria, terciaria e função predita. Verificou-se que esses peptídeos apresentam as seis cisteínas conservadas, três pontes dissulfeto e o padrão de aminoácidos entre as cisteínas, similar aos encontrados em ciclotídeos. Ainda foi possível a predição de algumas propriedades físico-químicas e modelagem por homologia para as quatro proteínas, o que mostrou a qualidade e confiabilidade dos modelos. Sugere-se que dois dos ciclotídeos isolados (zm315, zm316) pertençam a uma nova classe de peptídeos lineares, mas com características de ciclotídeos. / Cyclotides are a class of cyclic antimicrobial peptides (AMPs) present on plants, composed by approximately 30 amino acid residues, including six conserved cysteines connected by three disulphide bridges. Its expression is constitutive, with main function on plant defense against pathogens, that may cause significant losses in important cultivars, as in the case of Poaceae, a family that presents economic importance for the agriculture in Brazil and worldwide. This study performed a search for genes related to plant cyclotides, available in restricted and public access databases, aimed at their in silico isolation and characterization. Searching for these peptides in Hevea brasiliensis, Manihot esculenta, Ricinus communis, Sorghum bicolor, Vigna unguiculata and Zea mays genomes, we obtained two possible genes encoding Cyclotides in Z. mays. Thus, primers were designed for the isolation of these genes in maize as well in wheat (Triticum aestivum) and rye (Secale cereale) species. We obtained 19 amplicons and four of them (zm315, zm316, zm317, sc359) presented cyclotide domain. These four sequences were then subjected to in silico characterization, for predicting their secondary and tertiary structures, as well their function. It was found that these peptides present six conserved cysteines, three disulphide bridges and the amino acid pattern between the cysteines similar to those found in cyclotides. It was also possible to predict some physical chemical properties and also building a 3D protein by homology modeling for the four peptides, presenting high quality and reliability. Our analysis indicates that two isolated cyclotides (zm315, zm316) appear to belong to a new class of linear peptides, but with cyclotide features.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16761 |
| Date | 24 February 2015 |
| Creators | LIMA, Sheyla Carla Barbosa da Silva |
| Contributors | PANDOLFI, Valesca, ISEPPON, Ana Maria Benko |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Biotecnologia Industrial, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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