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Título: Análise espacial e temporal da expressão de genes relacionados ao metabolismo de lipídios em sementes de pinhão manso (Jatropha curcas L.)
Título em inglês: Analysis of the spatial and temporal expression of genes related to lipid metabolism in seeds of Jatropha (Jatropha curcas L.)
Autor(es): Costa, Washington Luiz Gomes
Orientador(es): Campos, Francisco de Assis de Paiva
Palavras-chave: Gene expression
Normalização
Genes de referência
Expressão gênica
Bioquimica
Reference genes
Normalization
Pinhão-manso - Semente
Sementes oleaginosas
Regulação de expressão gênica
Genes
Data do documento: 2013
Citação: COSTA, W. L. Z. (2013)
Resumo: O esgotamento das reservas de energia não-renovável, como petróleo, carvão e gás natural, têm estimulado a busca por fontes alternativas geradoras de energia. Neste contexto, o pinhão manso (Jatropha curcas L.) tem recebido especial atenção por parte dos pesquisadores, devido à presença de grande quantidade de óleo em suas sementes, que pode ser convertida em biodiesel. O objetivo deste trabalho foi investigar o comportamento de genes relacionados ao metabolismo de lipídios durante os processos de desenvolvimento e germinação da semente de pinhão manso. Para quantificar com exatidão os níveis de expressão gênica por RT-qPCR foi feita uma seleção entre nove candidatos a genes de referência. Nossos resultados mostraram que na análise de sementes em desenvolvimento, os genes GAPDH, UCP, ACT11, PP2A2 e CICLOF foram os mais estáveis. Para as sementes em germinação, os genes considerados mais estáveis foram EF1-α, PP2A2, GAPDH, PUB3 e ACT11. Para validar nossos resultados com genes de referência, foi utilizado o padrão de expressão do gene que codifica a proteína oleosina no qual foi observado que o mesmo foi similar aos observados em artigos científicos pesquisados, indicando que os genes de referência estavam apropriados para normalização dos dados de RT-qPCR. Após obtenção desses dados, efetuou-se um estudo da expressão por RT-qPCR de 20 genes envolvidos com o metabolismo de lipídios. Nossos resultados revelaram que os genes oleosina, β-cetoacil-ACP Sintase I e II, tioesterase A e triacilglicerol lipase I, bem como outros genes envolvidos na biossíntese de lipídios, alcançaram altos níveis de expressão no desenvolvimento da semente. Os genes acil-CoA sintetase, tiolase e triacilglicerol lipase II, relacionados com a degradação de lipídios apresentaram altos níveis de transcritos na germinação da semente. Os dados obtidos neste trabalho contribuem para o entendimento das vias metabólicas estudadas, fornecendo subsídios para a produção, via engenharia genética, de variedades melhoradas do pinhão manso.
Abstract: The depletion of non-renewable energy such as oil, coal and natural gas, has stimulated the search for alternative sources of energy generation. In this context, physic nut (Jatropha curcas L.) has received special attention from researchers due to the presence of large amounts of oil in its seeds that can be converted into biodiesel. The objective of this study was to investigate the behavior of genes related to lipid metabolism during the development and germination of physic nut seeds. To accurately quantify the levels of gene expression by RT-qPCR, a selection of nine candidates for reference genes was performed. Our results showed that the GAPDH, UCP, ACT11, PP2A2 and CICLOF were the most stable genes during the development of the seeds. In germinating seeds, EF1-α, PP2A2, GAPDH, PUB3 and ACT11 were considered the most stable genes. To validate our findings with reference genes, we used the expression profile of the gene encoding the oleosin protein in which that was similar to those observed in the literature evaluated, indicating that they were suitable reference genes for data normalization by RT-qPCR. After obtaining these data, we performed a gene expression study by RT-qPCR of 20 genes involved in lipid metabolism. Our results revealed that the oleosin, β-ketoacyl-ACP Synthase I and II, thioesterase A and triacylglycerol lipase I genes, as well as other genes involved in lipid biosynthesis, achieved high expression levels in developing seeds. Acyl-CoA synthetase, thiolase and triacylglycerol lipase II, genes related to the degradation of lipids, showed high transcript levels in germinating seeds. The data obtained in this study contribute to the understanding of the metabolic pathways studied, providing subsidies for production of improved varieties of physic nut via genetic engineering.
Descrição: COSTA, Washington Luiz Gomes. Análise espacial e temporal da expressão de genes relacionados ao metabolismo de lipídios em sementes de pinhão manso (Jatropha curcas L.). 2013. 87 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18869
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