dissertação
Caracterização do mutante no fator de transcrição ZF-GRF do nódulo de fixação de nitrogênio de Medicago truncatula
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Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Escola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
Departamento
Departamento de Biologia (DBI)
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fisiologia Vegetal
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A nodulação de raízes em leguminosas, da infecção à senescência do órgão, é controlada por vários genes. O gene no locus Medtr7g086040 é altamente expresso nos nódulos das raízes da planta Medicago truncatula a partir dos quatro dias após a inoculação com rizóbio. A “Samuel Roberts Noble Foundation” desenvolveu várias linhagens mutantes de Medicago truncatula com a inserção do retrotransposon Tnt1 de tabaco. As linhagens NF1858, NF2990 e NF3070 possuem inserção no locus Medtr7g086040. Essas linhagens mutantes foram caracterizadas por genotipagem, localização exata da inserção do retrotransposon no genoma, análise da região promotora, análise filogenética das sequências de proteínas pertencentes à família gênica com domínio Pfam 06839 e fenotipagem da linhagem. Construções genéticas para estudos de complementação dos mutantes foram iniciadas. Conclui-se que o gene tem as características de um fator de transcrição funcional: domínio ZF-GRF conservado e tamanho apropriado para adentrar o núcleo da célula vegetal e promover atividade gênica regulatória. O padrão de expressão do gene Medtr7g086040 é específico e elevado em nódulos de fixação simbiótica de nitrogênio, desde os estádios iniciais de desenvolvimento do nódulo e persiste no nódulo maduro. Isso indica uma função importante, embora não identificada, na simbiose de fixação de nitrogênio. A análise de um dos mutantes insercionais no gene de interesse indica o comprometimento da fixação de nitrogênio, embora não tenha afetado o desenvolvimento do nódulo. Tal padrão é compatível, por exemplo, com uma função envolvida com infecção intracelular pela bactéria ou mesmo com a diferenciação do bacteroide na célula já infectada, embora conclusões sobre a natureza da interação molecular do produto gênico ainda estejam sendo investigadas.
Many genes control the root nodulation in legumes, from infection until the organ senescence. The gene in the locus Medtr7g086040 is highly expressed in root nodules of Medicago truncatula plant from four days after the inoculation with Rhizobium. The “Samuel Roberts Noble Foundation” developed many mutant lines of Medicago truncatula with the retrotransposon Tnt1 from tobacco. The lines NF1858, NF2990 and NF3070 have this insertion in the locus Medtr7g086040. These mutant lines were characterized by genotyping, exact localization of the insertion in the genome, promoter region analysis, phylogenetic analysis of protein sequence belong the genic family that has the Pfam 06839 domain, and phenotyping. Genetic constructs to complement the mutants in study were started. We conclude that the gene product has the characteristic of a transcription factor: conserved domain ZF-GRF and appropriated size to enter into the cell nucleus and further exhert the regulatory gene activity. The gene Medtr7g086040 expression pattern is specific and high in nodule of symbiotic nitrogen fixation, from the beginning of the nodule development and it remains in the mature nodule. This indicates an important function in the symbiosis, although unidentified yet. The analysis of one of the insertion mutants indicates compromise of nitrogen fixation, although it did not disrupt nodule development. This pattern is compared with, for example, a function involved with the intracellular infection of the bacteria or even with the bacteroid differentiation in the infected cell, although conclusion about the molecular role of the genic product is not presently possible and will continue to be investigated.
Many genes control the root nodulation in legumes, from infection until the organ senescence. The gene in the locus Medtr7g086040 is highly expressed in root nodules of Medicago truncatula plant from four days after the inoculation with Rhizobium. The “Samuel Roberts Noble Foundation” developed many mutant lines of Medicago truncatula with the retrotransposon Tnt1 from tobacco. The lines NF1858, NF2990 and NF3070 have this insertion in the locus Medtr7g086040. These mutant lines were characterized by genotyping, exact localization of the insertion in the genome, promoter region analysis, phylogenetic analysis of protein sequence belong the genic family that has the Pfam 06839 domain, and phenotyping. Genetic constructs to complement the mutants in study were started. We conclude that the gene product has the characteristic of a transcription factor: conserved domain ZF-GRF and appropriated size to enter into the cell nucleus and further exhert the regulatory gene activity. The gene Medtr7g086040 expression pattern is specific and high in nodule of symbiotic nitrogen fixation, from the beginning of the nodule development and it remains in the mature nodule. This indicates an important function in the symbiosis, although unidentified yet. The analysis of one of the insertion mutants indicates compromise of nitrogen fixation, although it did not disrupt nodule development. This pattern is compared with, for example, a function involved with the intracellular infection of the bacteria or even with the bacteroid differentiation in the infected cell, although conclusion about the molecular role of the genic product is not presently possible and will continue to be investigated.
Abstract
Descrição
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação Agronomia / Fisiologia Vegetal, área de concentração em Biologia Celular / Molecular, para a obtenção do título de Mestre.
Área de concentração
Biologia Celular/Molecular
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
MAIA, L. G. S. Caracterização do mutante no fator de transcrição ZF-GRF do nódulo de fixação de nitrogênio de Medicago truncatula. 2013. 100 p. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.