A parede celular vegetal é composta primariamente de celulose, hemicelulose e lignina. A lignina é o segundo biopolímero mais abundante na biosfera, atrás apenas de celulose, e é formado principalmente a partir da ligação entre três monômeros chamados monolignóis. A formação desses monolignóis é catalisada por pelo menos 10 enzimas membros das famílias gênicas AMP_binding (gene 4CL), p450 (C3H, C4H e F5H), ADH_N (CAD), Epimerase (CCR), Methyltransf_3 (CCoAOMT), Methyltransf_2 (COMT), Transferase (HCT) e Lyase_aromatic (PAL), que compõem a via de biossíntese dos monolignóis. Até o momento, cerca de 25 sequencias da via de biossíntese de lignina já foram identificados em cana-de-açúcar (Saccharum spp). Ainda, o sequenciamento do genoma desta espécie se mostra uma difícil tarefa devido ao tamanho do genoma e ploidia nuclear. Em virtude da disponibilidade de transcriptomas oriundos de diferentes órgãos de cana-de-açúcar e a importância na identificação correta das sequencias ortólogas, o presente trabalho visa à identificação, anotação e análise filogenética dos genes das famílias gênicas envolvidas na biossíntese de lignina em cana-de-açúcar. Para isso, genes destas famílias gênicas da planta modelo de eudicotiledôneas Arabidopsis thaliana e gramíneas tais como Oryza sativa (arroz), Brachypodium distachyon, Zea mays (milho) e Sorghum bicolor (sorgo) foram identificados, anotados e filogeneticamente categorizados. Em seguida, as sequências de cana-de-açúcar foram identificadas em cinco transcriptomas distintos, anotados e avaliados quanto à identidade e cobertura em relação às proteínas de sorgo. As análises filogenômicas entre cana-de-açúcar e as demais espécies estudadas revelaram 23 sequências candidatas envolvidos na biossíntese de lignina em cana-de-açúcar. / Plant cell wall is composed of cellulose, hemicellulose, and lignin. Lignin is the second most abundant biopolymer on biosphere, after only cellulose, and is formed primarily from three monomers, called monolignols. Monolignol biosyntesis is catalysed by at least 10 enzymes members of AMP_binding (4CL enzyme), p450 (C3H, C4H e F5H), ADH_N (CAD), Epimerase (CCR), Methyltransf_3 (CCoAOMT), Methyltransf_2 (COMT), Transferase (HCT) e Lyase_aromatic (PAL) gene families involved in the biosynthetic pathway of monolignols. So far, there is 25 sugarcane (Saccharum spp.) genes identified involved in the lignin biosynthesis. Sequencing sugarcane\'s genome is still a difficult task due to large genome and ploidy level. Due to the availability of transcriptome data from distinct organs of sugarcane and the importance in the accuracy on the identification of the orthologous sequences, this work aim the identification, annotation and phylogenetic analysis of proteins members of distinct gene family involved in monolignol biosynthesis in sugarcane. To conduct it, we identified and annotated all genes from the model plant eudicots Arabidopsis thaliana and grasses such as Oryza sativa (rice), Brachypodium distachyon, Zea mays (mayze) and Sorghum bicolor (sorghum) and analysed the phylogenic relationship among them. The sugarcane sequences were retrieved and annotated from five distinct transcriptome data and analysed by the identity and coverage against the best sorghum orthologous genes. The phylogenomics analysis revealed a total of 23 sugarcane sequences putatively involved in the biosynthesis of lignin.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-29032017-101535 |
| Date | 25 April 2016 |
| Creators | Ferraz, Guilherme Rodrigues |
| Contributors | Romanel, Elisson Antônio da Costa |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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