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Title in Portuguese: Identificação, caracterização in silico e análise da expressão de microRNAS de feijão-de-corda (Vigna unguiculata [L.] Walp.) em resposta ao vírus do mosaico severo do caupi
Title: Identification, characterization, and expression analysis of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.) miRNAs in response to cowpea severe mosaic virus
Author: Martins, Thiago Fernandes
Advisor(s): Oliveira, José Tadeu Abreu de
Keywords: Feijão-de-corda
CPSMV
MicroRNAs
Mecanismo de defesa
Issue Date: 2020
Citation: MARTINS, Thiago Fernandes. Identificação, caracterização in silico e análise da expressão de microRNAS de feijão-de-corda (Vigna unguiculata [L.] Walp.) em resposta ao vírus do mosaico severo do caupi. 2020. 103 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Portuguese: Vários estresses bióticos afetam a produção e o rendimento do feijão-de-corda. O CPSMV se destaca por causar graves impactos negativos na cultura. As plantas têm dois principais sistemas imunológicos induzidos. No sistema basal (PTI, imunidade desencadeada por PAMP), as plantas reconhecem e respondem a padrões moleculares conservados associados a patógenos (PAMPs). O segundo tipo (ETI, imunidade desencadeada por Effector) é induzido após o reconhecimento da planta de fatores específicos de patógenos. O silenciamento de RNA é outro importante mecanismo de defesa nas plantas. Nosso grupo de pesquisa tem usado abordagens bioquímicas e proteômicas para aprender quais proteínas e vias estão envolvidas e poderia explicar por que alguns genótipos de feijão-de-corda são resistentes, enquanto outros são suscetíveis ao CPSMV. Este estudo atual foi conduzido para determinar o papel do miRNA do feijão caupi na interação entre um genótipo resistente do feijão caupi (BRS-Marataoã) e o CPSMV. Sequências de microRNAs vegetais previamente identificadas e depositadas foram usadas para descobrir todos os possíveis microRNAs no genoma do feijão-de-corda. Essa pesquisa detectou 617 microRNAs maduros, distribuídos em 89 famílias de microRNAs. Em seguida, 4 desses 617 miRNAs e seus possíveis genes-alvo que codificam as proteínas Kat-p80, DEAD-Box, GST e SPB9, todos envolvidos na resposta de defesa do feijão-de-corda ao CPSMV, tiveram sua expressão comparada entre as folhas de feijão-de-corda não inoculadas e inoculado com CPSMV. Além disso, a expressão diferencial de genes que codificam as proteínas Argonauta (AGO) 1, 2, 4, 6 e 10 é relatada. Em resumo, os miRNAs estudados e os genes associados à AGO2 e AGO4 apresentaram padrões de expressão diferenciais em resposta ao desafio do CPSMV, o que indica seu papel na defesa do feijão-de-corda.
Abstract: Several biotic stresses affect cowpea production and yield. CPSMV stands out for causing severe negative impacts on cowpea. Plants have two main induced immune systems. In the basal system (PTI, PAMP-triggered immunity) plants recognize and respond to conserved molecular patterns associated with pathogens (PAMPs). The second type (ETI, Effector-triggered immunity) is induced after plant recognition of specific factors from pathogens. RNA silencing is another important defense mechanism in plants. Our research group has been using biochemical and proteomic approaches to learn which proteins and pathways are involved and could explain why some cowpea genotypes are resistant whereas others are susceptible to CPSMV. This current study was conducted to determine the role of cowpea miRNA in the interaction between a resistant cowpea genotype (BRS-Marataoã) and CPSMV. Previously identified and deposited plant microRNA sequences were used to find out all possible microRNAs in the cowpea genome. This search detected 617 mature microRNAs, which were distributed in 89 microRNA families. Next, 4 out of these 617 miRNAs and their possible target genes that encode the proteins Kat-p80, DEAD-Box, GST, and SPB9, all involved in the defense response of cowpea to CPSMV, had their expression compared between cowpea leaves uninoculated and inoculated with CPSMV. Additionally, the differential expression of genes that encode the Argonaute (AGO) proteins 1, 2, 4, 6, and 10 is reported. In summary, the studied miRNAs and AGO 2 and AGO4 associated genes showed differential expression patterns in response to CPSMV challenge, which indicate their role in cowpea defense.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/53143
metadata.dc.type: Tese
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