AnÃlise ProteÃmica da DeposiÃÃo de ProteÃnas em Sementes em Desenvolvimento e SuspensÃes Celulares EmbriogÃnicas de FeijÃo-de-Corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.]

• Main Author: FÃbio CÃsar Sousa Nogueira
• Other Authors: Francisco de Assis de Paiva Campos
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2007
• Subjects: EmbriogÃnese de plantas; ProteÃnas vegetais; Eletroforese bidimensional; Espectrometria de massa; ProteÃmica; Plant Embryogenesis; Plant Proteins; Two-Dimentisional Electrophoresis; Mass Spectrometry; Proteomics; BIOQUIMICA
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=848

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior === O feijÃo-de-corda (Vigna unguiculata) Ã uma leguminosa bastante utilizada na alimentaÃÃo de famÃlias de baixa renda da regiÃo nordeste do Brasil. Embora suas sementes sejam ricas em proteÃnas, estas sÃo deficientes em aminoÃcidos sulfurados na sua composiÃÃo. Dessa forma, um aumento na qualidade nutricional dessas sementes tem sido um dos principais objetivos dos programas de melhoramento genÃtico para essa espÃcie. AlÃm de determinar o padrÃo de deposiÃÃo de proteÃnas durante o desenvolvimento de embriÃes zigÃticos e somÃticos, nÃs pretendemos identificar genes com padrÃes especÃficos de expressÃo durante a embriogÃnese com a finalidade de utilizÃ-los em programas de melhoramento genÃtico. Utilizando a tÃcnica de eletroforese bidimensional (2D-PAGE) foi comparado o padrÃo protÃico de sementes em desenvolvimento com 10 dias apÃs a antese (DAA), sementes maduras e de suspensÃes celulares embriogÃnicas (SCE) obtidas de calos embriogÃnicos friÃveis (CEF) de feijÃo-de-corda. Para cada estÃgio de desenvolvimento da semente e para as SCE foram obtidos mapas de referÃncia proteÃmicos altamente reprodutÃveis numa faixa de pH de 3-10 e 4-7. VÃrios âspotsâ foram selecionados baseando-se na quantidade ou volume relativo de cada âspotâ e na taxa de expressÃo. Cerca de 800 (para sementes em desenvolvimento) e 130 (para SCE) âspotsâ protÃicos regulados para cima, para baixo, que se mantÃm constantes ou que sÃo especÃficos durante o desenvolvimento foram retirados dos gÃis 2D para anÃlise por espectrometria de massa. Algumas estratÃgias foram utilizadas para a identificaÃÃo das proteÃnas, como: PMF (peptide mass fingerprinting) e busca atravÃs de dados nÃo processados (MS/MS ion search). Dessa forma, cerca de 400 proteÃnas foram identificadas em sementes e cerca de 70 proteÃnas foram identificadas para SCE. A maioria das proteÃnas fram classificadas como proteÃnas do metabolismo primÃrio, energÃtico, proteÃnas de destinaÃÃo/proteÃnas de reserva e proteÃnas de defesa ou relacionadas a algum tipo de estresse. === Cowpea (Vigna unguiculata) is a leguminous plant highly utilized by low-income earners of Northeastern Brazil. However, proteins found in the crop are highly deficient in sulfur-containing amino acids. In line with this, improvement of nutritional quality of cowpea seeds has been one of the major goals of breeding programs of the crop. A starting point in this respect is a concerted effort to study the basic biochemical and physiological aspects of the development of cowpea seed. Besides determining the protein deposition pattern during the development of zygotic embryos and somatic embryos of the species, we set out to identify genes with specific pattern of expression during the two processes which will be of immense importance in cowpea breeding. Using the technique of two-dimensional electrophoresis (2D-PAGE), we compared the protein deposition pattern of developing cowpea seeds with 10 days after anthesis (DAA) and mature seeds and embryogenic cell suspension (ECS). From each developmental stage and for ECS, we obtained proteomic reference maps that were highly reproducible within the pH of 3-10 and 4-7. Various spots were selected based on quantity or relative volume and rate of expression. About 800 (for seeds development) and 130 (for ECS) proteins spots up- or down-regulated, remained constantly expressed and were specific for each developmental stage. The spots were removed from the 2-D gels, processed, and subjected to mass spectrometry. Some strategies like peptide mass fingerprinting (PMF) and non-processed data search (MS/MS ion search) were employed for protein identification. Over 400 proteins in seeds and over 70 proteins in ECS were identified. A large number of these proteins were found to be primary metabolism proteins, energy, protein destination and storage and defense proteins and others related to stress.