Identificação e caracterização in silico das famílias gênicas ascorbato e glutationa peroxidase com papel na tolerância à seca em Setaria italica e Setaria viridis.
O estresse hídrico é um dos tipos de estresse abiótico que mais influencia a sobrevivência e o rendimento das culturas, impactando diretamente nos parâmetros de rendimento, como por exemplo, biomassa e número de sementes. As respostas ao estresse abiótico dependem de uma série de moléculas sinalizadoras específicas, entre elas, as espécies reativas de oxigênio (ROS). Um dos mecanismos moleculares mais importantes desencadeados pelas ROS é o sistema antioxidante enzimático, realizado por diversas enzimas, como as Ascorbato Peroxidase (APX). As APXs são expressas diferencialmente em diferentes tipos de estresse abiótico, incluindo estresse hídrico. Poaceae é uma família de plantas com várias espécies tolerantes à seca comercialmente importantes, incluindo milho e cana-de-açúcar. O objetivo deste estudo foi caracterizar a família de genes APX para melhor compreender sua diversidade e evolução em duas espécies irmãs modelo de Poaceae: Setaria viridis e Setaria italica. Para tanto, identificamos e caracterizamos suas sequências, estrutura gênica e distribuição genômica nos genomas sequenciados de S. viridis e S. italica disponíveis no banco de dados Phytozome. Além disso, analisamos suas relações filogenéticas usando uma árvore de máxima verossimilhança e sua localização subcelular in silico. Dezenove genes foram identificados usando buscas BLASTp (e-valor e ≤ -20) e sequências de Arabidopsis thaliana e Sorghum bicolor como sondas eletrônicas. A análise filogenética permitiu identificar uma origem comum entre genes de ambas as espécies, com duplicação de um gene em S. italica (siAPX03), explicando o maior número de genes nesta espécie. A localização subcelular estava de acordo com a árvore filogenética e mostra uma especialização de cada grupo filogenético para um direcionamento subcelular diferente, sendo que a maior parte das proteínas é direcionada para o núcleo, seguida para as mitocôndrias e o cloroplasto. Além disso, a semelhança entre os genes de S. italica e S. viridis na análise de motifs, estrutura genética e mapa de ortologia também é confirmada com a relação evolutiva demonstrada pela análise filogenética. Foi realizada também uma análise de expressão in silico com a família de genes APX de ambas as espécies, e identificamos que a maioria dos loci é modulada sob estresse abiótico, e que eles são modulados em redes de coexpressão distintas, indicando suas funções únicas e expressão independente. Nossos resultados sobre a estrutura e diversidade de APX forneceram informações para ampliar o conhecimento sobre essas proteínas responsivas ao estresse abiótico, bem como fornecer insights sobre os processos fisiológicos pelos quais essas plantas passaram ao longo da evolução.