Análise in silico da evolução de heveínas no reino vegetal

Autor: Ludmila Marques dos Santos Veloso
Přispěvatelé: Barbosa, Aulus Estevão Anjos de Deus, Lacerda, Ariane Ferreira, Gomes, Matheus de Souza
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFU
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
Popis: Pesquisa sem auxílio de agências de fomento Ao longo do processo evolutivo, as plantas se tornaram uma fonte de moléculas biologicamente ativas com diversas propriedades. Entre essas moléculas encontramos várias famílias de peptídeos antimicrobianos (AMPs) e entre estes, podemos destacar a família das heveínas, que são ricas em cisteínas, glicinas e que têm a capacidade de se ligar à quitina, tornando-as moléculas com grande potencial biotecnológico. O trabalho verificou a presença de heveínas em espécies do reino Plantae, com o objetivo de verificar a origem evolutiva desses AMPs. Foi realizado uma busca na literatura por sequências de heveínas, seguido do levantamento das sequências codificadoras em bancos de dados específicos. As sequências foram submetidas ao algoritmo TBLASTN na base de dados “1K Plants” contra as linhagens de algas verdes, Briófitas, Pteridófitas e coníferas. A identificação das heveínas foi feita pela verificação da presença dos domínios conservados PFAM IPRO001002 e PFAM IPRO001153, utilizando a ferramenta INTERPROSCAN do programa BLAST2GO. Em seguida foi realizado alinhamento global dessas sequências utilizando a ferramenta MUSCLE. Após a confirmação da presença dos AMPs, foi realizado a construção da árvore filogenética e predição das estruturas tridimensionais. Ao final das análises foi possível identificar 5 sequências de heveínas, sendo que todas apresentam as propriedades físico-químicas e estruturas tridimensionais semelhantes a heveínas previamente descritas, e todos pertencem a classe 8CHev. Os resultados sugerem que as heveínas encontradas hoje nas plantas superiores surgiram no grupo de plantas Pteridófitas após eventos de mutação, como clivagem e/ou translocação, que resultaram na junção dos domínios PFAM IPRO001002 e PFAM IPRO001153. Nas algas e Briófitas esses domínios fazem parte de outras proteínas e não foram encontrados juntos. Portanto, podemos concluir que as heveínas surgiram nas Pteridófitas e todas as sequências identificadas pertencem a classe 8C-Hev das heveínas, as outras classes de heveínas (6C-Hev e 10C-Hev) devem ter surgido no grupo das plantas Angiospermas. Plants evolution suggests that Green Algae are the direct precursors of land plants, followed by Bryophytes and Pteridophytes. Throughout the evolutionary process, plants have become a source of biologically active molecules with diverse properties. Among these molecules we find several antimicrobial peptides (AMPs) families and among these, we can highlight hevein family, which are rich in cysteines, glycines and have the ability to bind chitin, making them a great potential biotechnological tool. This job verified hevein presence in Plantae kingdom species using bioinformatics tools. A literature search was performed for standard hevein sequences, followed by its sequences download. Sequences were submitted to the TBLASTN algorithm in the “1K Plants” database against the Green Algae, BBryophytes, PPteridophytes and CConifers transcriptomes. Conserved domains (PFAM IPRO001002 and PFAM IPRO001153) presence were verified using the INTERPROSCAN tool, followed by global alignment using MUSCLE tool. After confirming hevein presence, phylogenetic analysis and three-dimensional structures prediction were performed. It was possible to identify 5 hevein sequences, all of which have heveins basic physicochemical properties and three-dimensional structures and all belong to the 8C-Hev heveins class. The results suggest that the hevein found in higher plants today appeared in the Pteridophyte group after several mutation events, such as cleavage and translocation, from the Green Algae and bryophyte groups, which resulted in the hevein peptide. Therefore, we can conclude that heveis arose in PPteridophytes and the sequences identified belong to the 8C-Hev hevein class, the other hevein classes (6C-Hev and 10C-Hev) must have arisen in the Angiosperms group. Dissertação (Mestrado)
Databáze: OpenAIRE
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