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Title in Portuguese: Clonagem, sequenciamento e modelagem molecular por homologia da sequência parcial de uma vicilina de genótipos de feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] contrastantes em relação à resistência ao caruncho Callosobruchus maculatus.
Title: Cloning, sequencing and molecular modeling by homology of a partial sequence of genotypes vicilin - of -string [Vigna unguiculata (L.) Walp.] In relation to the contrasting resistance weevil Callosobruchus maculatus.
Author: Silva, Bruno Henrique Maia
Advisor(s): Grangeiro, Thalles Barbosa
Keywords: Bioquímica
Caupi
Quitina
Feijão-caupi
Gorgulhos
Clonagem molecular
Issue Date: 2014
Citation: SILVA, B. H. M. Clonagem, sequenciamento e modelagem molecular por homologia da sequência parcial de uma vicilina de genótipos de feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] contrastantes em relação à resistência ao caruncho Callosobruchus maculatus. 2014. 51 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: O feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] é uma leguminosa com alto teor de proteínas, muito consumida e cultivada na região Nordeste do Brasil. Devido a sua importância econômica, existem vários estudos que procuram formas de cultivares resistentes desta espécie de feijão, pois esta é muito atacada por diversos tipos de pragas e predadores. Um dos mais comuns é o caruncho Callosobruchus maculatos. Com a descoberta de cultivares resistentes a este inseto, questionou-se sobre o componente biológico da planta responsável por tal ação defensiva. Alguns estudos sugerem que essa resistência ocorre devido as vicilinas, que são proteínas de reserva nutritiva, presentes nas sementes do feijão-de-corda. No presente trabalho, foram sequenciadas regiões pertencentes ao gene de vicilina de dois cultivares contrastantes em relação ao ataque do caruncho, sendo um resistente (IT81D-1053) e outro suscetível (EPACE-10). Essas sequências, advindas de vários clones, foram analisadas e com isso foi feita a dedução de sua estrutura tridimensional através de uma modelagem por homologia, utilizando como molde uma globulina 7S de feijão-azuki (Vigna angularis) identificada como 2EA7 no banco de dados PDB. A análise das sequências revelou que há duas regiões bastante variáveis na sequência do gene da vicilina, sendo essas regiões ricas em glutamina. Estudos anteriores sugerem que a resistência ao gorgulho se dá no fato de que as vicilinas conseguem se ligar a quitina, e tais regiões são potencialmente ligantes a quitina devido a grande capacidade de formar ligações de hidrogênio entre os resíduos de glutamina e os resíduos de N-acetilglucosamina. A análise estrutural também corrobora esta hipótese, pois a região rica em glutamina é bastante exposta, em relação à superfície proteica, o que facilita a interação destes resíduos de aminoácidos interagirem com a quitina. Entretanto estudos mais refinados são necessários para se ter uma maior certeza de como se dá esta interação entre vicilinas e a quitina, e se de fato essas proteínas são mesmo fundamentais na resistência contra o caruncho.
Abstract: The cowpea bean [Vigna unguiculata (L.) Walp.] is a legume with high protein levels, largely cultivated and consumed in the Northeast of Brazil. Due to your economic importance, there are several studies that search resistant forms of cultivars of this kind of bean, as they is often attacked by different kinds of pests and predators. One of the most common is the weevil Callosobruchus maculatos. With the discovery of resistant cultivars for this insect many questions emerged about what biological component of the plant was responsible for such defensive action. Some studies suggest that this resistance is due to vicilin, which are reserve nutritious proteins, present in the seeds of cowpea. In this work, regions belonging to the vicilin gene of two contrasting cultivars in relation to resistence to weevil were sequenced, one resistant (IT81D-1053) and a susceptible (EPACE-10). These sequences, which come from several clones, were analyzed and thereby deducting its three-dimensional structure was made through a homology modeling using as template one 7S globulin from adzuki bean (Vigna angularis) identified as 2EA7 in the PDB database. Sequence analysis revealed that there are two regions highly variable in sequence from the vicilin gene, and these regions are rich in glutamine. Previous studies suggest that resistance to weevil occurs in the fact that the vicilin can bind to chitin and such glutamine rich regions are potentially chitin binding due to the high ability to form hydrogen bonds between the residues of glutamine and residues of N-acetylglucosamine. The structural analysis also supports this assumption, because the region rich in glutamine is very exposed, in relation to the protein surface, which facilitates the interaction of these amino acid residues with chitin. However more refined studies are needed to have a certainty of how is this interaction between vicilin and chitin, and if these same proteins are in fact fundamental in the resistance against the weevil.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10438
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DBBM - Dissertações defendidas na UFC

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