Identificação e caracterização de proteinas e genes expressos diferencialmente durante o desenvolvimento do embrião zigotico de Araucaria angustifolia

Orientador : Laura Maria Mariscal OttoboniTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A Araucaria angustifolia, única espécie do gênero de ocorrência natural no Brasil, era encontrada principalmente nos Estados do Paraná (40% da superficie), Santa Catarina (31 %) e Rio Grande do Sul (25%). Manchas esparsas eram observadas no sul de São Paulo (3%), sul de Minas Gerais e Rio de Janeiro, em áreas de altitude elevada (1%). A madeira serrada e laminada da Araucária foi, por um longo período, um dos produtos mais importantes de exportação brasileira. Atualmente, a A. angustifolia se encontra na lista das espécies brasileiras ameaçadas de extinção. As matas remanescentes correspondem a apenas 4,3% da área original. Estudos histológicos mostraram que durante o desenvolvimento, o embrião de A. angustifolia apresenta os estágios: (1) globular, (2) globular tardio, (3) torpedo, (4) cotiledonar e (5) maduro. O desenvolvimento do embrião de A. angustifolia difere em vários aspectos morfológicos do de Pinus, considerado como "modelo" das coníferas mais evoluídas. Este fato, torna interessante do ponto de vista acadêmico a realização de estudos moleculares sobre o desenvolvimento do embrião de A. angustifolia. No Capítulo 1, "Caracterização das principais proteínas de reserva de A. angustifolia", os resultados obtidos indicaram que as principais proteínas de reserva da semente de A. angustifolia são solúveis em solução salina (0,25 M NaCl), não apresentam pontes bisulfidicas e têm peso molecular aparente de 20-21 IeDa e 28 IeDa. Estas características diferem das já descritas para outras proteínas de reserva de coníferas, e colocam as principais proteínas de reserva de A. angustifolia no grupo das vicilinas 7S. No Capítulo 2, "Identificação de genes expressos diferencialmente durante o desenvolvimento do embrião zigótico de A. angustifolia", foi utilizada a técnica de display diferencial de mRNA para a identificação de genes específicos dos estágios globular, cotiledonar e maduro do embrião zigótico e no megagametófito da semente madura de A. angustifolia. Foram isolados 315 cDNAs com expressão diferencial. Entre os 189 cDNAs confirmados, 39 foram c1onados, seqüenciados e as seqüências foram comparadas às depositadas em bancos de dados. No Capítulo 3, "Isolamento da seqüência completa e caracterização dos cDNAs J6G-36, J5G-26 e J5G-20", três cDNAs que apresentam similaridade com seqüências disponíveis em bancos de dados, vicilina 7S, araCAF 1 e lipocalina, tiveram a respectiva seqüência completa caracterizadaAbstract: Arauearia angustifolia, the only native conifer in Brazil, covered the States of Paraná (40%), Santa Catarina (31 %) and Rio Grande do Sul (25%). Sparse patches were also found in areas with elevated altitudes, in the States of São Paulo (3%), Minas Gerais and Rio de Janeiro (1 %). The A. angustifolia wood was, for a long time, one of the most important exportation products in Brazil. In the present days, the A. angustifolia is at risk of extinction, and the remaining areas correspond to 4.3% ofthe original. The A. angustifolia embryo development is divided in the following stages: (1) early globular stage, (2) late globular stage, (3) torpedo stage, (4) cotiledonar and (5) mature stage. The development of the A. angustifolia embryo differs in some morphologic aspects from other conifers. Therefore, it is interesting to studyembryo development in A. angustifolia. In Chapter 1,"Characterization of the major storage proteins in A. angustifolia", the characterization of the major storage proteins of A. angustifolia was described. These proteins are soluble in solutions with low-salt concentration (NaCl 0.25 M). They have apparent molecular weights around 20-21 kDa and 28 kDa, and there are no evidences of bisulfide bonds. All these characteristics diverged from those described for storage proteins in other conifers, and indicated that the major storage proteins of A. angustifolia are 7S vicilin-like. In Chapter 2, "ldentification of differential expressed genes during development of the zygotic embryo in A. angustifolia", the mRNA differential display technique was used to identify genes differentially expressed in the developing embryo, globular, cotiledonar and mature stages, and in the megagametophyte of mature seed. A total of 315 differentially expressed cDNAs were isolated. From these, 189 cDNAs had their differential expression confirmed and 39 were cloned and submitted to sequencing. Nine cDNAs showed similarity with GenBank sequences. In Chapter 3, "lsolation and characterization of the full length sequences of J6G-63, J5G-26 and J5G-20 cDNAs", the isolation of full-Iength cDNA sequences of the 7S vicilin-like gene (J6G-63 cDNA), the lipocalin gene (J5G-20 cDNA) and the araCAFl transcription factor gene (J5G-26) is described.DoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutura