Caracterização genômica e molecular do guaranazeiro (Paullinia cupana var. Sorbilis)

Submitted by Alisson Mota (alisson.davidbeckam@gmail.com) on 2015-07-22T19:05:29Z No. of bitstreams: 1 Tese - Danival Vieira de Freitas.pdf: 6780270 bytes, checksum: 22a4c5f1a244b3bd230b52828359a0e3 (MD5)Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T14:29:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Danival Vieira de Freitas.pdf: 6780270 bytes, checksum: 22a4c5f1a244b3bd230b52828359a0e3 (MD5)Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-07-23T14:33:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Danival Vieira de Freitas.pdf: 6780270 bytes, checksum: 22a4c5f1a244b3bd230b52828359a0e3 (MD5)Made available in DSpace on 2015-07-23T14:33:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Danival Vieira de Freitas.pdf: 6780270 bytes, checksum: 22a4c5f1a244b3bd230b52828359a0e3 (MD5) Previous issue date: 2009-11-20Não informadaPaullinia cupana is originary from Amazon and is divided in two different varieties, P. cupana var. cupana (Venezuela and Colombia) and P. cupana var. sorbilis (Brazil), this last one is the true guarana plant. The few studies on this plant are concentrated, mainly, in its bothanical aspects and effects of its seed extract over some medical experimentation. The main objective of this work was to amplify knowledgment over those informations about the guarana plant, moreover by the means of genetic molecular. Aiming the following propositions: (1) to determine the guarana plant (P. cupana var sorbilis) caryotype and its genome size; (2) to characterize and validate sequences expressing in the guaraná berries, gathering especial information on those related with caffeine synthesis (N-methil-transferases); (3) to determine its (Nmethil- transferases) copy number in the plant genome; (4) to determine its (N-methiltransferases) expression patterns in different organs/tissues. The results showed an elevated number of chromosomes (210) and DNA content (2C = 22.5 pg DNA/cell). The caryogram analysis presented two sets of chromosomes, one tetraploid and other hexaploid. The transcripts sequencing yield a 15,387 ESTs databank, grouped in 2,628 contigs and 5,969 singletons. Among these are enzymes genes involved in caffeine synthesis, the so called caffeine sintases. The analysis of these guarana sequences (denominated GNMT) shows it is homologous to N-methyltransferases of other species such as coffee (Cofea arábica and C. canephora), cocoa (Theobroma cacao), and green tea (Camellia sinensis). Regarding to the number of genome copies, the guarana plant presented three times more than its native wild plants (the guaranaranas, Paullinia sp) correlates. Fruits posses the highest level of GNMT transcript expression when it reach 70 days of development age, increasing the rate as berries ripening process occurs. These results are especially interesting and can collaborate with the experimentations in progress course which are proving the healing properties attributed to this plant and its seed powder extract.A espécie Paullinia cupana originária da Amazônia, é dividida em duas variedades, P. cupana var. cupana (Venezuela e Colômbia) e P. cupana var. sorbilis (Brasil). Os poucos estudos com o guaranazeiro concentraram, principalmente, nos seus aspectos botânicos, no seu melhoramento e em testes experimentais sobre o efeito de seu extrato para fins terapêuticos. O objetivo principal do presente trabalho foi ampliar o conhecimento sobre as informações básicas do ponto de vista genético e molecular do guaranazeiro. Deste modo foi proposto: (1) determinar o cariótipo e o tamanho do genoma da planta (P. cupana var sorbilis); (2) caracterizar e validar seqüências expressas em seus frutos, e em especial as das enzimas relacionadas com a síntese de cafeína (N-metiltransferases); (3) determinar o seu número de cópias; (4) determinar o padrão de expressão em diferentes órgãos/tecidos. A var. sorbilis apresentaou elevado número de cromossomos (2n = 210) e conteúdo de DNA (2C = 22,5 pg DNA/células). A análise do cariograma mostrou que os cromossomos estão agrupados em dois conjuntos, um tetraplóide e outro hexaplóide. O seqüenciamento de transcritos gerou um banco com 15.387 ESTs, distribuídas em 2.628 contigs e 5.969 singletons. Entre estas estão as enzimas que participam das vias de síntese da cafeína sintase, sendo o melhor hit com as sequências de N-metiltransferases, aqui denominadas GNMT. As análises indicam que a sequência GNMT é homóloga as N-metiltransferases da via biossintética da cafeína de outras espécies tais como café (Coffea arabica and C. canephora), cacau (Theobroma cação), e chá verde (Camellia sinensis). O número de cópias gênicas da N-metiltransferase da GNMT presentes no genoma do guaranazeiro foi cerca de três vezes mais cópias que os espécimes selvagens (guaranarana, Paullinia sp). O fruto do guaranazeiro com 70 dias de desenvolvimento tem o maior nível de transcritos da GNMT, sendo que o número de transcritos aumentou gradualmente com o processo de maturação do fruto do guaranazeiro. Os resultados aqui discutidos são especialmente interessantes e podem colaborar com a experimentação científica que estão, aos poucos, comprovando as propriedades medicinais atribuídas ao guaraná e seu extrato obtido do pó de suas sementes