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Título [PT]: Expressão diferencial de proteínas em embriões de linhagens de milho pipoca (Zea mays L.) com elevada e baixa capacidade de expansão
Título [EN]: Differential expression of proteins in embryos of maize popcorn lines (Zea mays L.) with high and low expansion capacity
Autor(es): Isaac Romani
Palavras-chave [PT]:

Milho pipoca. Zea mays (l.). Proteômica diferencial. Capacidade de expansão. Embriogênese. iTRAQ. Brasil.

Popcorn. Zea mays (L.). Differential proteomics. Expansion capacity. Embryogenesis. iTRAQ. Brazil.

Adriana Gonela [Orientador] - UEM Fábio César Sousa Nogueira - UFRJ Flávio Augusto Vicente Seixas - UEM Claudete Aparecida Mangolin - UEM Maria Claudia Colla Ruvolto Takasusuki - UEM

Resumo: O objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo sobre a expressão diferencial de proteínas em duas linhagens de milho pipoca, sendo uma delas com elevada capacidade de expansão (P11) e outra com baixa capacidade de expansão (P16), por meio da abordagem proteômica Shotgun. Foram identificadas 1.189 proteínas expressas em embriões que em sua maioria apresentaram função molecular de atividade catalítica e que constituem em grande parte, componentes celulares do citoplasma e das membranas celulares. As anotações funcionais revelaram 103 diferentes funções biológicas, alocadas em 26 grandes grupos funcionais, onde se destacam proteínas ligadas às funções de processos metabólicos. A análise destas proteínas nas vias metabólicas relevou que a grande maioria corresponde a vias metabólicas de carboidratos, aminoácidos e vias de biossíntese. A expressão diferencial dessas proteínas, durante o processo de embriogênese entre as linhangens, revelou que 4, 127 e 30 proteínas diminuíram sua expressão na linhagem P11, P16 e em ambas as linhagens, respectivamente. Na linhagem P11, ocorreu a diminuição da expressão de proteínas da via metabólica de proteínas. Por outro lado, na linhagem P16, houve redução na expressão de proteínas relacionadas ao metabolismo de DNA, RNA, proteínas e ciclo do ácido tricarboxílico. As proteínas que diminuíram sua expressão em ambas linhagens também apresentam funções relacionadas ao metabolismo de proteínas, DNA, carbono e ácidos graxos. Observou-se que 9, 7 e 34 proteínas aumentaram sua expressão na linhagem P11, P16 e em ambas, respectivamente. Dentre as proteínas que apresentaram aumento na expressão tem-se: proteínas de armazenamento (vicilin, oleosin), proteínas que se acumulam conforme avança o processo de embriogênese (embryonic protein, late embryogenesis abundant protein), proteínas de transporte (proteína e lipídios), metabolismo do carbono e ácidos graxos. Considerando que em embriões a via metabólica de lipídios é importante para prover a síntese e armazenamento deste, mediante buscas realizadas no Kegg - Search & Colors Pathways, foi possível observar que 18 proteínas estão associadas à via metabólica de lipídios. Duas isoformas de enoyl-reductase foram encontradas diminuindo sua expressão na linhagem P16 quando comparada à P11. Embora, a identificação de proteínas relacionadas à capacidade de expansão não tenha sido consistente, este trabalho fornece importantes direcionamentos para novas análises de proteoma diferencial em embriões, endospermas e pericarpos de milho pipoca, que juntamente com avaliações dos componentes químicos das sementes, possibilitarão importantes avanços nos programas de melhoramento genético desta cultura. Abstract: The purpose of this work was to conduct a study on the differential expression of proteins in two different lines of popcorn, one of them with high expansion capacity (P11) and one with low expansion capacity (P16), through the Shotgun proteomics approach. A total of 1,189 proteins were identified expressed in embryos that mostly presented catalytic activity as their molecular function, and that largely constitute cellular components of the cytoplasm and cell membranes. Functional annotations revealed 103 different biological functions, allocated into 26 major functional groups, where proteins linked to functions of metabolic processes stand out. Analysis of these proteins in metabolic pathways revealed that the great majority correspond to metabolic pathways of carbohydrates, amino acids and of biosynthesis. The differential expression of these protein, during the process of embryogenesis between lines, revealed that 4, 127 and 30 proteins decreased expression in line P11, P16 and both, respectively. On line P11, there was a decrease in protein expression of the metabolic protein pathway. On the other hand, line P16 showed decreased expression of proteins related to the metabolism of DNA, RNA, proteins and tricarboxylic acid cycle. Proteins that decreased their expression in both lines also show functions related to the metabolism of proteins, DNA, carbon and fatty acids. It was observed that 9, 7 and 34 proteins increased their expression on line P11, P16 and both, respectively. Among proteins that exhibited increased expression are: storage proteins (vicilin, oleosin), proteins that accumulate as the embryogenesis process advances (embryonic protein, late embryogenesis abundant protein), transport proteins (protein and lipids), carbon metabolism and fatty acids. Given that in embryos the metabolic pathway of lipids is important to provide synthesis and storage for itself, through searches performed on Kregg - Search & Colors Pathways, It was possible to observe that 18 proteins are associated to the metabolic pathway of lipids. Two isoforms of enoyl-reductase were found decreasing their expression in line P16 when compared to P11. Although the identification of proteins linked to expansion capacity has not been consistent, this study provides important directions for further analysis of differential proteome in embryo, endosperm and the pericarp of popcorn kernels, which along with a chemical assessment of seed components will enable important advances in genetic improvement programs for this crop.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Adriana Gonela Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento Nível: Tese (doutorado em Genética e Melhoramento)

Responsavel: edson
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: isaac romani para colegiado.pdf
Tamanho: 3288 Kb (3367297 bytes)
Criado: 12-12-2016 14:55
Atualizado: 12-12-2016 15:05
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