Estudo da função do gene CYP705A2 e seus impactos fisiológicos em Arabidopsis Thaliana

Abstract

O desenvolvimento vegetal é amplamente influenciado por interações com fatores bióticos e abióticos. Nosso grupo de pesquisa estuda o papel de genes envolvidos na síntese de flavonoides do desenvolvimento de Arabidopsis thaliana. Comparações entre mutantes de perda de função revelaram que a linhagem mutante SALK093990, anteriormente anotada como isoflavona sintase putativa, mostrou aumento significativo no tamanho da parte aérea, comprimento da raiz e número de raízes laterais. Este mutante possui uma inserção de T-DNA no gene AT4G15350, que codifica a enzima da classe das P450 monooxigenases denominada da classe das P450 monooxigenases denominada CYP705A2. Embora o gene AT4G15350 tenha sido predito como uma isoflavona sintase, análises indicam que ele está mais associado à síntese de compostos terpênicos. Este gene faz parte de um cluster gênico, possivelmente envolvido na síntese de arabidiol e baruol, cujas funções são desconhecidas. Para elucidar a função deste gene, este estudo reuniu informações sobre a proteína e seu perfil de expressão utilizando bases de dados online. Foram construídos vetores para superexpressão e obtenção de alelos de perda de função via CRISPR/Cas9. Nossos resultados, até o momento, ainda não confirmam a participação do gene no fenótipo do mutante. Acredita-se que a alteração na linhagem SALK093990 possa impactar outros transcritos, como um lincRNA vizinho, ou processos não diretamente relacionados ao gene AT4G15350.

Plant development is largely influenced by interactions with biotic and abiotic factors. Our research group studies the role of genes involved in the synthesis of flavonoids in the development of Arabidopsis thaliana. Comparisons between loss-of-function mutants revealed that the mutant line SALK093990, previously noted as a putative isoflavone synthase, showed significant increases in shoot size, root length, and number of lateral roots. This mutant has a T-DNA insertion in the AT4G15350 gene which encodes a P450 monoxygenase enzyme named CYP705A2. Although the AT4G15350 gene was predicted to be an isoflavone synthase, analyses indicate that it is more associated with the synthesis of terpene compounds. This gene is part of a gene cluster, possibly involved in the synthesis of arabidiol and baruol, whose functions are unknown. To elucidate the function of this gene, this study gathered information about the protein and its expression profile using online databases. Vectors were constructed for overexpression and obtaining loss-of-function alleles via CRISPR/Cas9. The results presented in this study, still do not confirm the gene's participation in the mutant's phenotype. It is believed that the change in the SALK093990 lineage may impact other transcripts, such as a neighboring lincRNA, or processes not directly related to the AT4G15350 gene.