Caracterização de genes com expressão tecido-específica em raiz e folha de Coffea arabica

Abstract

O grande número de genes que tem sido identificado nos últimos anos terá um grande impacto no melhoramento genético vegetal, principalmente pela obtenção de plantas geneticamente modificadas. Tal inovação, apesar de já ocasionar um grande impacto na agricultura mundial aumentando produtividade e diminuindo custos no cultivo, tem sido alvo de muitas críticas e, uma das principais, tem sido a expressão constitutiva dos transgenes, a qual é promovida pelas seqüências promotoras atualmente empregadas. A alternativa mais viável para substituição de tais promotores é investir na clonagem e caracterização de promotores tecido-específicos. Visando selecionar genes com expressão tecido-específica em café (Coffea arabica) para posterior clonagem dos promotores correspondentes, no presente trabalho foi realizada a identificação e posterior validação de ESTs com expressão específica em raiz e folha. Para tal, análises "in sílico" foram realizadas utilizando-se as informações e ferramentas disponíveis no Banco de Dados do Projeto Genoma Café. Até o momento foram identificadas treze seqüências com expressão específica em raiz e quatorze seqüências com expressão específica de folha. Visando a validação biológica de tais resultados, primers específicos para as seqüências alvo foram sintetizados. No processo de validação por RT-PCR empregando RNA total de diferentes tecidos, dentre os vinte e sete candidatos analisados, apenas dois confirmaram ser tecido-específicos, apresentando expressão em raiz e folha, respectivamente.

The great number of genes that have been identified in the last few years will have a great impact on the genetic improvement of plants, mainly by the use of biotechnology. Although such innovation has already had a great impact in the world agriculture, improving productivity and reducing costs, it has been target of many critiques. One of the main critiques is the constitutive expression of the transgenes, which is provided by the promoter sequences that has been recently utilized. The most viable alternative to replace these promoters would be the cloning and characterization of tissue-specific promoters. To this goal, the identification of genes with tissue-specific expression for further cloning of their corresponding promoter sequences is essential. In this work, ESTs with root and leaf-specific expression were selected in the database of the Brazilian Coffee Genome Project and validated by RT-PCR. For instance, 13 sequences showing root-specific expression and 14 sequences showing leaf-specific expression were identified in the database. Among them, only two have been validated as tissue-specific (root and leaf, respectively) in RT-PCR experiments using total RNA from different coffee tissues.