Clonagem e estudo funcional do promotor do gene DREB de mamoneira (Ricinus communis L.)
Autor(a)
Morais, Angélica Taveira
Orientador(a) Coorientador(a)
Aragão, Francisco José Lima
Data de aceite
2009-02-26
Data de disponibilizacao
2009-02-26
Data de publicacao
2009-02-26
Data de defesa submissao
2008
Citacao
MORAIS, Angélica Taveira. Clonagem e estudo funcional do promotor do gene DREB de mamoneira (Ricinus communis L.). 2008. 70 f. Dissertação (Mestrado em Botânica)-Universidade de Brasília, 2008.
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, 2008.
Resumo Portugues
Um dos principais estresses que restringem a capacidade e a eficiência da planta
realizar os processos bioquímicos importantes é a falta de água. As conseqüências para o
vegetal vão desde alterações no volume celular à desnaturação de importantes proteínas, e
dependendo da intensidade do estresse, poderá ocasionar a morte da planta. Com isso, as
plantas apresentam mecanismos bioquímicos que respondem ao estresse hídrico. Estas
respostas envolvem as funções de muitos genes que podem ocorrer em segundos ou levar
horas, conferindo ao vegetal a capacidade de tolerar aquela condição desfavorável. Um dos
mecanismos gênicos envolvidos na geração de respostas ao estresse hídrico em plantas, é
mediado pela expressão do gene DREB-CBF (Dehydration-responsive element binding
protein/C-repeat-binding factor). Este gene codifica para uma proteína regulatória, proteína
DREB, um fator de transcrição que está envolvido na ativação de outros genes relacionados à
tolerância ao estresse hídrico. Então, iniciamos um trabalho para a obtenção e caracterização
biológica do promotor do gene DREB da mamoneira (Ricinus communis L.), conhecidamente
uma planta com grande tolerância à seca, por meio da técnica da TAIL-PCR. Com a finalidade
de estudar a expressão deste promotor sob condições de estresse hídrico, realizamos a
construção quimérica do promotor ao gene repórter gus, originando um vetor final denominado
pRCDREB1pro, utilizado para transformar plantas de fumo (Nicotiana tabacum). Folhas de
uma planta transgênica foram utilizadas em um ensaio de simulação de estresse hídrico. Os
resultados revelaram a expressão do gene gus, sob o controle do promotor DREB, apenas nas
condições de estresse. Uma análise filogenética do gene RcDREB clonado mostrou que se
trata de um gene do grupo A-5 (gene envolvidos com resposta aos estresses hídrico e salino).
Este trabalho será a base para geração de plantas agricultáveis tolerantes ao estresse hídrico.
_______________________________________________________________________________ ABSTRACT
Resumo Ingles
The water deficit is the main stress that restricts the capacity and efficiency of the
plant to conduct important biochemical processes. The consequence for the plant is the
modification of cellular volume and denaturizing of important proteins. According to intensity
of the stress condition, it can cause plant death. Plants have biochemical mechanisms to
tolerance water-stress and respond to these conditions with an array of biochemical and
physiological alterations, which involve functions of many gene expressions, which may occur
within a few seconds or within minutes or even hours to promote the ability of the plant to
survive stress. The dehydration responsive element binding proteins (DREB) are important
transcription factors that induce a set of water stress- related genes. In this work we aimed
the isolation of a DREB gene promoter from castor bean (Ricinus communis L.), known as a
plant that presents a strong tolerance to drought. The TAIL-PCR was used to isolate the
5´region of a DREB-like gene (here called as RcDREB). To study the expression induced by
this promoter under water-stress condition, we constructed a chimeric gene with the RcDREB
promoter controlling a reporter gene (gus). The final vector (named pRCDREB1pro) was used
to transform tobacco plants (Nicotiana tabacum). Leaves from a transgenic plant were used in
a simulator assay for water-stress. The results revealed that the gus gene expression under
control of the RcDREB gene promoter was observed only under 4 to 8-h stress condition. A
phylogenetic analysis with cloned RcDREB gene showed that it belongs to the group A-5
(genes that are water- and salinity stress responsive). This work will be the foundation to
generate crop plants tolerant to water stress.
