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http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1472
Título: | Identificação, análise in sílico de genes e proteínas e elaboração de estratégias de isolamento de genes potencialmente envolvidos na biossíntese e inativação de 20- Hidroxiecdisona (20e) em plantas. |
Orientador: | BUSELLI, Reginaldo Alves Festucci |
Autor(es): | VIEIRA, Washington Olegário |
Palavras-chave: | 20-Hidroxiecdisona Ferramentas BLAST Bioinformática Sequências de aminoácidos Insetos - Hormônio Insetos - Metabólitos secundários |
Data do documento: | 2021-08-25 |
Editor: | UFRA/Campus Belém |
Citação: | VIEIRA, Washington Olegário. Identificação, análise in sílico de genes e proteínas e elaboração de estratégias de isolamento de genes potencialmente envolvidos na biossíntese e inativação de 20- Hidroxiecdisona (20e) em plantas. Orientador: Reginaldo Alves Festucci Buselli. 2021. 110 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agropecuária) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2021. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1472. Acesso em: . |
Resumo: | A produção de metabólitos secundários é uma das principais formas de defesa das plantas contra insetos herbívoros. A molécula 20-hidroxiecdisona (20E) é um hormônio produzido por insetos, cuja função está relacionada com diversos processos durante o desenvolvimento do inseto. Além destes organismos, algumas plantas também são capazes de sintetizar 20E, utilizando-o possivelmente como parte do mecanismo de defesa durante a herbivoria. A caracterização e isolamento de genes e proteínas envolvidos em mecanismos de defesas de plantas é essencial para se elaborar estratégias que visam o controle de insetos que atacam espécies de interesse econômico, entretanto a rota de biossíntese de 20E ainda é parcialmente conhecida em insetos e desconhecida em plantas. A molécula 20E também apresenta aplicabilidade farmacológica, medicinal e biotecnológica. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi realizar a identificação e análise in sílico de genes e proteínas e elaborar estratégias de isolamento de genes potencialmente envolvidos na biossíntese de 20E em plantas. Para isto, foi realizada uma busca por proteínas similares em banco de dados por meio da ferramenta BLAST/NCBI utilizando como base as sequências de aminoácidos de proteínas que atuam a rota parcialmente conhecida de biossíntese (proteínas Neverland, Shade, Shadow, Disembodied e Phantom) e inativação (proteínas Ecdysone oxidase, 3-Dehydroecdysone 3beta-reductase e 3-Dehydroecdysone 3alfareductase) de 20E em insetos. Foram identificadas e analisadas in sílico 239 proteínas potencialmente homólogas que apresentaram valores de similaridade entre 25 e 45%, altos valores de cobertura e valor-E de pelo menos e-5. Foram realizados alinhamentos em pares e múltiplos, predição de valores físico-químicos (peso molecular, ponto isoelétrico teórico, número de resíduos negativos e positivos, coeficiente de extinção, índice de instabilidade, índice alifático e índice de hidrofobicidade), a localização subcelular e filogenia. Foram detectadas em maior quantidade proteínas similares a Shade, Shadow e 3DE 3beta-reductase e em várias espécies de plantas, enquanto as proteínas similares a Disembodied e Neverland foram detectadas, respectivamente, em uma e duas espécies. Foram propostas por meio do uso de oligonucleotídeos, construídos a partir de regiões conservadas, obtidas por meio de alinhamentos múltiplos de sequência de nucleotídeos dos genes, estratégias que visam o isolamento de genes potencialmente envolvidos com a biossíntese de 20E em plantas. Várias proteínas encontradas em vegetais apresentam função ainda desconhecidas, podendo estar envolvidas na biossíntese de 20E em plantas; entretanto, seu envolvimento e real função ainda precisam ser analisadas. |
Abstract: | The production of secondary metabolites is one of the main defenses of plants against herbivorous insect attacks. The 20-hydroxyecdysone (20E) molecule is a hormone produced by insects, whose function is related to several processes during insect development. Besides the production in insects, some plants are also capable of synthesizing 20E, possibly using it as part of the defense mechanism during herbivory. The characterization and isolation of genes and proteins involved in plant defense mechanisms is essential to develop strategies aimed at controlling insects that attack species of economic interest, however the 20E biosynthesis route is partially known in insects and unknown in plants. The 20E molecule also has pharmacological, medicinal and biotechnological applicability. In this context, the objective of this work was to carry out the identification and in silico analysis of genes and proteins and to elaborate strategies for the isolation of genes potentially involved in the biosynthesis of 20E in plants. For this, a search for similar proteins in a database was performed using the BLAST/NCBI tool using as a basis the amino acid sequence of proteins that act in the partially known biosynthesis route (Neverland, Shade, Shadow, Disembodied and Phantom proteins) and inactivation (Ecdysone oxidase, 3-Dehydroecdysone 3beta-reductase and 3-Dehydroecdysone 3alpha-reductase proteins) of 20E in insects. 239 potentially homologous proteins were identified and analyzed in silico, with similarity values between 25 and 45%, high coverage values and an E-value of at least e-5. Pair and multiple alignments, prediction of physicochemical values (molecular weight, theoretical isoelectric point, number of negative and positive residues, extinction coefficient, instability index, aliphatic index and hydrophobicity index), subcellular location and phylogeny were performed. Shade, Shadow, and 3DE 3beta-reductase-like proteins were detected in higher amounts and in several plant species, while Disembodied and Neverland-like proteins were detected in one and two species, respectively. Strategies aimed at the isolation of genes potentially involved with 20E biosynthesis in plants have been proposed through the use of oligonucleotides, constructed from conserved regions, obtained through multiple nucleotide sequence alignments of genes. Several proteins found in vegetables have a function that is still unknown and may be involved in the biosynthesis of 20E in plants; however, its involvement and actual role still need to be analyzed. |
URI: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1472 |
Aparece nas coleções: | Dissertações - Biotecnologia Aplicada à Agropecuária |
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