Gene MebZIP de mandioca: caracterização da proteína deduzida e avaliação do padrão de expressão gênica em condições de luminosidade

Ministério da Educação e Universidade Federal Rural da AmazôniaAs proteínas da família bZIP (de Basic Leucine Zipper Domain, bZIP domain) são proteínas reguladoras que ocorrem em eucariotos e apresentam o domínio básico de ligação ao DNA, e o domínio de dimerização contendo os resíduos de leucina conservados, conhecido como zíper de leucina. Em plantas, as bZIPs atuam na regulação transcricional de genes envolvidos em diversos processos biológicos. Estudos prévios identificaram uma seqüência parcial de cDNA codificando uma proteína bZIP, denominada MebZIP, contendo 334 resíduos de aminoácidos (aa) com expressão na raiz e folha da mandioca (Manihot esculenta Crantz). No presente trabalho, com o objetivo de complementar a identificação e caracterização da MebZIP, foram realizados ensaios de RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) visando o isolamento da extremidade 3' desse cDNA. Análises de Bioinformática mostraram que o cDNA completo da MebZIP apresenta uma ORE (Open Reading Frame) de 1320 pb codificando uma proteína deduzida de 439 aa com massa molecular e ponto isoelétrico preditos de 47 kDa e 5.85, respectivamente. Análises comparativas com seqüências do GenBank mostraram alta identidade da MebZIP com as proteínas CPRF-2 de M. esculenta (XP_021620722) e CPRF-2 de Hevea brasiliensis (XP_021650934), incluindo a presença de domínios conservados. Dados da literatura mostram que as proteínas CPRF-2 podem participar da regulação do gene da sintetase da chalcona (CHS) da via de síntese dos fenilpropanóides, cuja expressão pode ser influenciada pela exposição à luz. Desta forma, ensaios de RT-PCR semi-quantitativa foram realizados na avaliação da expressão dos genes MebZIP e MeCHS em folhas de plantas de mandioca submetidas a diferentes períodos de exposição a luz branca (Oh, 3h, 6h, 9h, 12h e 15h). Os resultados mostraram um aumento de expressão do gene MebZIP na amostra com 6h, contudo não foi observada relação com a expressão do possível gene alvo da MebZIP, o gene MeCHS, o qual se manteve constante nas condições utilizadas neste estudo. Baseado nos resultados obtidos, pode-se concluir que a MebZIP identificada aqui contém os domínios conservados (bZIP, D1-D4) que indicam a sua funcionalidade, enquadrando-a na família dos fatores de transcrição bZIP do tipo CPRF, com potencial função na resposta da mandioca à luminosidade.Proteins of bZIP family (from Basic Leucine Zipper Domain, bZIP domain) are regulatory proteins that occur in eukaryotes and exhibit a basic DNA-binding domain, and a dimerization domain containing conserved leucine residues, known as leucine zipper. In plants, bZIPs act on the transcriptional regulation of genes involved in various biological processes, including responses to biotic and abiotic factors. Previous studies have identified a partial cDNA sequence encoding a bZIP protein, named MebZIP, containing 334 amino acid residues (aa) with expression in the root and leaf cassava (Manihot esculenta Crantz). Here, with the objective of complementing the identification and characterization of MebZIP, RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends) assays were performed in order to isolate the 3' end of this cDNA. Bioinformatics analyzes showed that the MebZIP full-length cDNA has a 1320 bp Open Reading Frame (ORE) coding for a deduced protein with 439 aa with predicted molecular weight and isoelectric point of 47 kDa and 5.85, respectively. Comparativo analyzes with GenBank sequences showed high identity of MebZIP with the M. esculenta CPRF-2 (XP_021620722) and Hevea brasiliensis CPRF-2 (XP_021650934) proteins, including the presence of conserved domains. Literatura data show that CPRF-2 proteins may participate in the regulation of the chalcone synthase gene (CHS), whose expression may be influenced by exposure to light. Thus, semiquantitative RT-PCR assays were performed to evaluate the expression of the MebZIP and MeCHS genes in cassava leaves submitted to different periods of exposure to white light (Oh, 3h, 6h, 9h, 12h and 15h). Results showed an increased MebZIP expression levei in the 6h sample, however, no relationship was detected with the expression leveis of the potential target gene for the MebZIP, the MeCHS, which remained constant under the conditions used here. Based on our results, we can conclude that the MebZIP identified here contains conserved domains (bZIP, D1-D4) indicating its functionality as a member of bZIP CPRF family with potential role in the light response of cassava