A biotecnologia está revolucionando a atividade humana nas mais diversas áreas. No setor florestal, as novas tecnologias como transgenia, genômica, proteômica e bioinformática, estão sendo rapidamente incorporadas. A associação dessas tecnologias aos programas de melhoramento convencional de árvores pode acelerar o processo de obtenção de árvores com características específicas da madeira para a indústria de papel e celulose. UDP-glicose pirofosforilase (UGPase, EC 2.7.7.9) é uma enzima chave na produção de UDP-glicose, intermediário na interconversão de carboidratos envolvidos em várias funções metabólicas, como síntese de sacarose e de celulose. No presente trabalho, foi clonado o cDNA que codifica a UGPase. Este cDNA foi sintetizado por meio de RT-PCR utilizando-se mRNA extraído de tubérculo de batata (Solanum tuberosum L.). Os primers específicos para a ORF do gene da UGPase foram definidos com base em seqüências conservadas entre genes ortólogos, já disponíveis em bancos de dados. O cDNA foi clonado no vetor pENTR-D TOPO e inserido, por meio de transformação química, em células competentes de Escherichia coli. O DNA plasmidial foi purificado e após seu sequenciamento, a presença de um inserto de 1402 pb foi confirmada. O alinhamento da seqüência deduzida de aminoácidos com outras UGPases revelou alta homologia a UGPases de batata e de outras espécies vegetais. Na seqüência do cDNA clonado foram identificados sítios de N-glicosilação, resíduos lisina e motivos conservados que possivelmente estão relacionados tanto com a capacidade de ligação ao substrato, como com a atividade catalítica da enzima. Também foi realizada uma análise de Southern blot para confirmar a presença deste gene no DNA genômico de batata e de eucalipto (Eucalyptus grandis). Posteriormente, o cDNA clonado será utilizado na avaliação do impacto de sua superexpressão na biossíntese de celulose e hemiceluloses e no desenvolvimento de plantas de fumo (Nicotiana tabacum) e de eucalipto. / Biotechnology is revolutionazing human activity in several fields. In forestry, new technologies like transgenies, genomics, proteomics and bioinformatics have been quickly consolidated. Assossiating these technologies with conventional forestry breeding will accelerate the process of obtaining new trees with specific wood properties for the paper and pulp industry. UDP-glucose pyrophosphorylase (UGPase, EC 2.7.7.9) is a key enzyme producing UDP-glucose, an important intermediate in carbohydrate interconversion involved in various metabolic processes like sucrose and cellulose synthesis. In this work, it was cloned the cDNA that encodes UGPase. This cDNA was synthetized through RT-PCR using RNA extracted from potato (Solanum tuberosum L.) tuber. The UGPase primers were designed based on the conserved sequences of hortologous genes, already available in public data banks. The cDNA was cloned into pENTR-D TOPO vector and introduced into Escherichia coli competent cells, by chemically transforming. The plasmid DNA was purified and the insert PCR amplified. The presence of 1402 bp insert was confirmed after sequencing. The alignment of the derived amino acids sequence with other UGPases revealed high homology to UGPases from potato and other plant species. Along the cDNA sequence N-glicolisation sites, Lysyl residues and conserved domain were identified, which probably are involved in substrate binding capacity, as well as catalytic ativity of the enzyme. Southern blot analysis was carried to confirm the presence of this gene in potato and eucalypt (Eucalyptus grandis) genomic DNA. The cloned cDNA will be used to evaluate the impact of overexpression on celullose and hemicelluloses biosynthesis and in the tobacco (Nicotiana tabacum) and eucalypt plant development.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-25032004-144344 |
| Date | 30 January 2004 |
| Creators | Gutmanis, Gunta |
| Contributors | Labate, Carlos Alberto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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