Uso da predição da estrutura secundária no agrupamento funcional

56º Congresso Brasileiro de Genética
Resumos do 56º Congresso Brasileiro de Genética • 14 a 17 de setembro de 2010
Casa Grande Hotel Resort • Guarujá • SP • Brasil
www.sbg.org.br - ISBN 978-85-89109-06-2
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Uso da predição da estrutura secundária no
agrupamento funcional de membros da família WAK de
cinases de plantas
de Ross, BCF1; Oliveira, LFV2; Margis, R²,3
Curso de graduação em Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS
PPG em Genética e Biologia Molecular, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS
3
Centro de Biotecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS
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Palavras-chave: Oswak, atwak, estrutura secundária, agrupamento funcional, filogenia.
Receptor-Like Cinase (RLK) são proteínas envolvidas na comunicação da célula. As cinases associadas a paredes
(Wall Associated Kinase ou WAK) compõem uma família gênica, pertencente ao grupo RLK, que estão envolvidas
com crescimento celular e a resposta a estresses bióticos e abióticos. Em Arabidopsis thaliana, 5 WAK (AtWAK 1-5)
e 20 WAK-Like (AtWAKL 1-20) foram identificadas, sendo AtWAK1 o gene melhor caracterizado funcionalmente
da família WAK. Em Oryza sativa, foram identificadas 125 WAK (OsWAK), porém pouco se sabe sobre seu papel
nesta espécie. Esta expansão que ocorreu em arroz dificulta a busca por genes que poderiam exercer funções
parecidas em ambas as espécies. O presente trabalho tem como objetivo identificar os prováveis ortólogos entre
AtWAK(e AtWAKL) e OsWAK, através de abordagens filogenéticas, utilizando sequências de aminoácidos e dados
das estruturas secundárias.As sequências de aminoácidos para AtWAK foram obtidas no TAIR (http://www.
arabidopsis.org), e para OsWAK foram obtidas no TIGR (http://rice.plantbiology.msu.edu). Pelo arroz possuir
OsWAKs incompletas, sem domínio cinase ou domínios EGF, caracterizamos os domínios existentes em cada
gene AtWAK e OsWAK utilizando o software SMART (http://smart.embl-heidelberg.de), e selecionamos para
nossas análises apenas genes que possuíam tanto domínio cinase quanto domínio EGF. O programa ClustalX foi
utilizado para alinhar sequências de aminoácidos e estruturas secundárias preditas. Nas análises filogenéticas com
o programa MEGA 4 e método de Neighbor-joining, utilizamos duas abordagens: (i) reconstrução filogenética foi
baseada no alinhamento dos aminoácidos respectivos ao domínio cinase ou (ii) reconstrução filogenética com
o alinhamento dos aminoácidos baseados no alinhamento das estruturas secundárias respectivos ao domínio
cinase. Dos 25 genes AtWAK, 23 apresentaram ambos os domínios Cinase e EGF. Já para os 125 genes identificados
em arroz apenas 67 apresentaram os dois domínios. Em ambas as filogenias, os genes OsWAK53b e OsWAK50
permaneceram agrupados com os genes AtWAK1-AtWAK5, sendo esses os possíveis ortólogos deste grupo em
arroz, porém na filogenia utilizando a estrutura secundária foi maior o bootstrap (74/59). Os genes OsWAK2 e
OsWAK25 agruparam com AtWAKL2 e AtWAKL14, sem diferença entre o suporte estatístico das duas abordagens.
As demais AtWAKL permaneceram agrupadas entre si sem a presença de OsWAK nas duas abordagens. Nos
demais grupos ocorreram algumas incongruências entre os grupamentos das OsWAK quando comparado as duas
abordagens. A utilização da estrutura secundária como base para o alinhamento insere na análise um viés funcional
com informações adicionais e padrões de agrupamento distinto, tornando este uma ferramenta adicional para
estudos de famílias gênicas muito grandes, assim como o caso das WAK, não obstante outros métodos filogenéticos
precisam ser testados para verificar o comportamento dos diferentes agrupamentos e suporte estatístico das duas
abordagens e, com isso, aumentar a confiabilidade na identificação dos possíveis ortólogos entre as duas espécies.
Suporte financeiro: CNPq