Ciências Agrárias
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Item Construção de cassetes de expressão para silenciamento gênico de fatores antinutricionais da soja, via interferência por RNA(Universidade Federal de Viçosa, 2006-09-29) Barros, Beatriz de Almeida; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/1158626203494670; Oliveira, Luiz Orlando de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781626T2; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Ribon, Andréa de Oliveira Barros; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727026E6; Lima, Andréia Barcelos Passos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766019H4A soja é uma das mais importantes culturas do mundo e como apresenta um alto teor protéico, ela tem sido muito utilizada na alimentação animal e humana. Apesar disso, as proteínas encontradas na semente desta leguminosa não são consideradas ideais por apresentarem baixo teor de metionina e lisina, além de fatores alergênicos e de inibidores de proteases. Dentre estes fatores antinutricionais estão a proteína P34 e os inibidores de protease do tipo Bowman-Birk. A ausência destes fatores aumentaria a qualidade da semente de soja, bem como a tornaria disponível para uma faixa mais ampla de consumidores. Recentes avanços na biotecnologia vegetal têm possibilitado o silenciamento completo ou em altos níveis de genes específicos. Uma destas técnicas é conhecida como interferência por RNA ou RNA interference. Este método é altamente eficiente e a clivagem do mRNA alvo é induzida pela presença de pequenos RNAs dupla fita na célula. O objetivo deste trabalho foi a construção de cassetes de expressão para silenciamento gênico, via interferência por RNA, dos inibidores de protease do tipo Bowman-Birk e da proteína P34 em sementes de soja. Para a expressão semente-específica dos transgenes, primers específicos foram desenhados para a amplificação da região promotora do gene da subunidade [alfa] da [beta]-conglicinina. A estes oligonucleotídeos foram adicionados sítios de restrição Sac I e Xho I - adequados para sua clonagem em vetores de expressão em plantas. Foram clonados 634 pb no vetor pGEM-TEasy. A clonagem foi confirmada por PCR, clivagem enzimática e sequenciamento do clone isolado. A seqüência clonada foi analisada in silico para a identificação de cis-elementos relacionados à expressão semente específica de genes colocados sob controle deste promotor. Os elementos TATA box, CAAT box, RY LEG box e RY FLEB box encontrados. O fragmento de interesse foi, então, isolado do vetor pGEM-TEasy por clivagem com as enzimas Sac I e Xho I e inseridos em vetores de expressão em plantas (pKANNIBAL) originando o vetor pBKN. Para a construção dos cassetes de expressão, a escolha da região do cDNA de cada gene de interesse a ser amplificada foi determinada com o auxílio do programa BLOCK-iTTM RNAi Designer (INVITROGEN), e os primers específicos foram desenhados de acordo seqüências depositadas no banco de dados público GenBank. Inicialmente foi feita, por meio de RTPCR, uma análise da expressão dos genes de interesse durante o desenvolvimento da semente e em demais órgãos da planta (raiz, caule e folha). Essa análise evidenciou expressão contínua e abundante desses genes durante todo o desenvolvimento da semente bem como a presença de transcritos correspondentes em todos os órgãos vegetais analisados. Após sua amplificação, todos os fragmentos obtidos a partir de cDNA de semente foram sequenciados e sua identificação foi confirmada por meio de alinhamento utilizando o programa BLAST. Para a clonagem da seqüência sense, os vetores pKANNIBAL e pBKN, além dos fragmentos amplificados referentes aos genes de interesse, foram clivados com as enzimas Xho I e Kpn I. A reação de ligação foi realizada utilizando T4 DNA ligase e células de Escherichia coli ultracompetentes foram transformadas por meio de choque térmico. Os transformantes foram analisados por PCR e reação de clivagem enzimática. A clonagem do fragmento antisense foi realizada da mesma forma, utilizando as enzimas Xba I e Cla I e os clones contendo o fragmento sense como vetores. Em seguida, as construções foram transferidas para o vetor binário pCAMBIA 3301 e confirmadas por PCR.Item Caracterização dos genes que codificam os inibidores de protease Bowman-Birk (BBI) e transformação de nós cotiledonares para o silenciamento gênico de BBI em sementes de soja(Universidade Federal de Viçosa, 2010-09-09) Barros, Beatriz de Almeida; Moreira, Maurílio Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4796105P2; Otoni, Wagner Campos; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786133Y6; Barros, Everaldo Gonçalves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781285J6; http://lattes.cnpq.br/1158626203494670; Fietto, Luciano Gomes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763824H8; Santos, Marcelo de Oliveira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790685H4; Guimarães, Valéria Monteze; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798758T3Além de proteínas de reserva, as sementes de soja (Glycine max L. Merrill) acumulam inibidores de proteases, como os inibidores do tipo Bowman-Birk (BBI), que são considerados antinutricionais. A redução desses inibidores em sementes de soja poderia levar ao aumento da biodisponibilidade dos aminoácidos obtidos a partir de alimentos derivados da soja. Os genes que codificam BBI em soja formam uma família multigênica com, no mínimo, cinco membros: BBI-A, BBI-B, BBI-CII, BBI-DII e BBI-EI. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os genes que codificam os inibidores de protease Bowman-Birk (BBI) e transformar nós cotiledonares para o silenciamento gênico de BBI em sementes de soja. Análises computacionais mostraram que o genoma da soja apresenta 11 locos que potencialmente codificam BBI. Destes, seis codificam os inibidores do tipo A, C-II e D-II que são expressos somente em sementes. Os perfis de expressão destes membros durante o desenvolvimento da semente são semelhantes. Transcritos para BBI-DII são os mais abundantes, seguidos por BBI-A e BBI-CII. A expressão do gene BBI-D foi comparada, por meio de RT-PCR quantitativo, com a do gene que codifica a subunidade α da proteína de reserva β-conglicinina (α-βC) durante o desenvolvimento da semente. A expressão de BBI-D foi significativamente maior que a expressão de α-βC, indicando que o promotor de BBI-D é um excelente candidato para dirigir a expressão de transgenes em sementes de soja. Para a redução dos teores de BBI em sementes de soja, nós cotiledonares foram transformados via Agrobacterium tumefaciens (linhagem KYRT1) carregando o vetor pBBIAi. No total, 1800 explantes foram transformados, 16 brotos alongaram e destes, 11 desenvolveram raízes. Sete plântulas foram estabelecidas em casa de vegetação. Pequenas amostras de folhas foram coletadas para a extração de DNA e três das amostras apresentaram resultado positivo para a reação de PCR. A baixa eficiência de transformação (0,16%) e alta frequência de escapes estão de acordo com relatos da literatura. Pode-se concluir que o sistema adotado é adequado mas, em trabalhos futuros, modificações relacionadas principalmente ao sistema de seleção e à regeneração dos brotos transformados devem ser consideradas.