Evolução e diversidade das malato desidrogenases em Poaceae: uma abordagem bioinformática
Nesta tese, ferramentas de bioinformática foram empregadas para identificar genes MDH em espécies da família Poaceae, visando caracterizar suas estruturas e funções. A MDH é expressa em diversas isoformas nas plantas, cada uma com função específica e localização subcelular distinta. A escolha da família Poaceae como objeto de estudo se deve à sua vasta diversidade e relevância econômica. A hipótese central é que essa família gênica é diversificada nas Poaceae, contendo genes ainda não caracterizados e com características únicas em comparação com espécies modelo como Arabidopsis thaliana e Solanum lycopersicum. O objetivo geral é caracterizar a estrutura, diversidade e evolução da família gênica MDH nessas espécies, utilizando abordagens bioinformáticas para identificação de sequências, reconstrução filogenética, predição da localização subcelular, análise de motifs proteicos conservados e elementos regulatórios dos promotores. Os genes MDH foram examinados em 12 espécies de Poaceae, utilizando como iscas eletrônicas os genes de A. thaliana e S. lycopersicum. A ferramenta BLASTN do Phytozome foi utilizada para busca nos genomas, e a árvore filogenética foi construída no programa MEGA-X. Motifs proteicos conservados foram identificados com a ferramenta MEME, e a estrutura gênica foi esquematizada com o programa GSDS. A predição da localização subcelular foi realizada por diversos preditores in silico, considerando o padrão de agrupamento filogenético. Os elementos de transposição foram anotados pelo programa Censor em três contextos gênicos: 5’ upstream, corpo do gene e 3’ downstream. Os resultados revelaram 122 loci com transcritos anotados, com oito a 15 loci para cada espécie. A análise filogenética identificou seis grandes clados na família MDH, com destaque para 10 genes em um clado específico de monocotiledôneas C4. A baixa uniformidade no número de íntrons e éxons e nos motifs proteicos sugere complexidade estrutural significativa dos genes de MDH em Poaceae. Pudemos ainda identificar nos promotores das MDHs prováveis sítios de ligação a 149 famílias de fatores de transcrição, indicando uma rede complexa de regulação genética. A análise de elementos de transposição mostrou variação entre as espécies, com prevalência dos retrotransposons com LTR no milho, indicando adaptações genômicas específicas. Este estudo abre caminho para investigações futuras, como a validação experimental e a comparação das características genômicas entre espécies, visando expandir o entendimento sobre a diversidade e função dos genes de MDH na adaptação das plantas ao ambiente.