Publicação
DIV-DRIF-RAD role in the development of the tomato plant
| Resumo: | Dado que o tomate (Solanum lycopersicum) é uma planta modelo crucial para investigar os mecanismos subjacentes ao desenvolvimento da planta e do fruto, é imperativo compreender as vias regulatórias que contribuem para as diferentes morfologias do tomate. Para obter perspetivas sobre o desenvolvimento da cultura de S. lycopersicum e o melhoramento das características do fruto, é pertinente compreender as funções de três Fatores de Transcrição MYB-Like, DIVARICATA (DIV), RADIALIS (RAD) e DIV-AND-RAD-INTERACTING-FACTOR (DRIF), elementos do módulo regulatório DIV-DRIF-RAD (DDR). No tomate, o módulo DDR coordena a expansão celular no pericarpo do fruto. Enquanto que SlDIV9 (SlMYBI) e SlRAD1 (SlFSM1) têm papéis descritos na ativação transcricional dos genes da SMALL SUBUNIT OF RUBISCO (SlRBCS) e na expansão celular no pericarpo, respetivamente, SlDRIF5 (SlFSB1) não possui nenhum papel conhecido além de servir como um interator entre SlDIV9 e SlRAD1. O objetivo principal deste trabalho é estudar o percurso evolutivo dos genes SlDRIF, com um foco especial na família Solanaceae, assim como a sua função biológica, através de estratégias orientadas por genética reversa. Além disso, será explorada a regulação de genes fotossintéticos associados à ativação transcricional de SlRBCS por SlMYBI/SlDIV9. Foram utilizadas informações de bases de dados online e a reação em cadeia da polimerase em tempo real quantitativa (RT-qPCR) para estudar os padrões de expressão dos 5 SlDRIFs. Foram concebidos vetores de sobreexpressão (tecnologia Gateway) para SlDRIF4 e SlDRIF5. Foram alcançadas transformações transientes e estáveis para SlDRIF5, sendo obtidos e fenotipados mutantes de sobreexpressão de SlDRIF5 da geração T2 de Arabidopsis thaliana. Além disso, a região promotora SlDRIF5 foi clonada num vetor de destino GUS (tecnologia Gateway) para estudos futuros da atividade do promotor de SlDRIF5 nos diferentes tecidos do tomate. Foi tentada a mutagénese dirigida em SlDRIF5 para desativar o domínio de função desconhecida, DUF3755, único em DRIFs. Foram concebidos RNAs guia (gRNAs) para criar linhas mutantes simples e duplo de SlDRIF4 e SlDRIF5. Adicionalmente, foi realizado um estudo de ontologia génica sobre a função biológica, empregando os genes cruzados resultantes entre o RNA-seq do mutante triplo de DRIF de Arabidopsis thaliana (Atdrif3/4/5) e os genes pertencentes à rede de coexpressão de AtRBCS3B. Este trabalho elucidou algumas possíveis funções para as proteínas DRIF, tal como a fixação de carbono, a biogénese do cloroplasto, a função do fotossistema, o teor elevado de açúcar e a biossíntese de antocianinas. |
|---|---|
| Autores principais: | Peixoto, Lucas Falcão |
| Assunto: | Açúcares fotossíntese genes fotorresponsivos MYB-like pigmentos redes regulatórias de genes Gene regulatory networks Light responsive genes Photosynthesis Pigments SMALL SUBUNIT OF RUBISCO Sugars Ciências Naturais::Ciências Biológicas |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
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| author | Peixoto, Lucas Falcão |
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Moreover, it will be explored the correlation of the DDR module towards the regulation of photosynthetic genes associated with the transcriptional activation of SlRBCS by SlMYBI/SlDIV9. Online databases data mining and Real Time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) were employed to study the spatiotemporal expression patterns of the 5 SlDRIFs. Overexpression vectors were designed using Gateway technology for SlDRIF4 and SlDRIF5. Transient and stable transformations were achieved for SlDRIF5, as a T2 generation of SlDRIF5 overexpression lines of Arabidopsis thaliana was obtained and phenotyped. Furthermore, the 2 kb promoter region of SlDRIF5 was cloned into a GUS destination vector (Gateway technology) for future studies of SlDRIF5 promoter activity in the different tomato tissues. Site-directed mutagenesis was attempted in SlDRIF5 coding sequence to functionally disable the Domain of Unknown Function, DUF3755, unique to DRIF proteins. 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