Resumo |
O módulo na via de sinalização de morte celular NRP-GmNAC081/GmNAC030-VPE induzido por múltiplos estresses e senescência natural das folhas foi inicialmente descrito em soja. Recentemente, foi demonstrado que esta via de sinalização de morte celular é conservada em Arabidopsis e tabaco. Exceto para GmNAC030, cujo ortólogo em Arabidopsis ainda não foi identificado, todos os demais componentes da via foram descritos em Arabidopsis, compondo o módulo de sinalização NRP-1-ANAC36-VPE. GmNAC030 pertence à subfamília SNAC-A (ATAF) da superfamília NAC de fatores de transcrição específicos de plantas, que contém 11 componentes em soja e 7 componentes em Arabidopsis na qual se agrupam em pares. A expansão dessa subfamília em soja pode estar relacionada com a pressão do melhoramento em manter e duplicar genes de tolerância a estresses em cultivares. De fato, a análise de expressão gênica em respostas a estresses abióticos e bióticos demonstra que todos os membros da família de soja são induzidos por múltiplos estresses. A análise filogenética da subfamília SNAC-A posiciona ATAF1 e ATAF2 no subgrupo de GmNAC030. Com a finalidade de identificar o ortológo de GmNAC030 em Arabidopsis, foram conduzidos ensaios funcionais com os genes ATAF1 e ATAF2, baseando-se nas propriedades funcionais de GmNAC30, como (i) capacidade de ativar transcrição em leveduras, (ii) capacidade de interagir com GmNAC081, e (iii) perfil de indução de expressão por estresses. Foi demonstrado que ambos ATAF1 e ATAF2 são capazes de ativar transcrição em leveduras, possuem alta conservação de sequencias com GmNAC030, além de serem induzidos por estresses osmótico e do retículo endoplasmático. Entretanto, foi demonstrado que ATAF2, mas não ATAF1, interage com ANAC36 (ortológo de GmNAC081 em Arabidopsis) e com GmNAC081 em leveduras e in vivo. A coexpressão de ATAF2 (ligado ao domínio de ativação de transcrição de Gal-4) com ANAC36 ou GmNAC081 (ligados ao domínio de ligação ao DNA de Gal-4) ativa o gene repórter promovendo a prototrofia de histidina em leveduras, e consequentemente confirmando a interação proteína-proteína. Além disso, experimentos de complementação de fluorescência biomolecular (BiFC) indicaram que ATAF2, mas não ATAF1, interage in vivo com ANAC36 e com GmNAC081, restaurando assim, a fluorescência de YFP no núcleo de células transfectadas com as construções de BiFC, nas combinações ATAF2-nYFP/ANAC36-cYFP e ATAF2-cYFP/GmNAC081-nYFP e vice-versa. Interessantemente, no nocaute ataf1, a indução por estresses dos componentes do módulo de sinalização NRP-1-ANAC36-VPE é muito superior do que em linhagens Col-0, o que se observa também para o gene ATAF2. Coletivamente, estes resultados indicam que ATAF2 é ortólogo funcional de GmNAC030 e ATAF1 é provavelmente um inibidor da via de sinalização de morte celular mediada por NRP. Experimentos adicionais de complementação de função estão em progresso para confirmar esta interpretação. |