Estudo das interações entre as subunidades do fator de transcrição NF-Y em mamona (Ricinus communis)

Abstract

NF-Y é um fator de transcrição heterotrimérico que reconhece e se liga ao motivo CCAAT, o qual está presente em diversos promotores eucarióticos, regulando genes relacionados, por exemplo, com o desenvolvimento, a proliferação celular e a síntese de ácidos graxos. Enquanto em animais cada subunidade é codificada por apenas um gene, em plantas, cada subunidade é codificada por uma família gênica. Em mamona, a subunidade “A” é codificada por seis genes, a subunidade “B” por doze genes e a subunidade “C” por sete genes. Com relação aos membros da subunidade B, duas classes de proteínas foram identificadas, as do tipo LEC1 (LEC1 e L1L) e as do tipo Não-LEC1. Os genes que codificam as proteínas do tipo LEC1 estão presentes no genoma de plantas vasculares, apresentam padrão de expressão semente-específico e codificam proteínas que formam dímeros com membros de NF-YC, possivelmente regulando genes relacionados à embriogênese, à maturação da semente e à síntese de ácidos graxos, por exemplo. Em plantas, poucos trabalhos investigaram o modo de associação entre as subunidades deste fator de transcrição, e o modelo animal é atualmente aceito. No entanto, especula-se que a subunidade A tenha uma função reguladora negativa, e que as subunidades B e C atuem em conjunto com outros fatores de transcrição e outras proteínas regulatórias. No presente trabalho, análises de PCR quantitativa mostraram que cinco dos seis genes que codificam a subunidade A são expressos durante o desenvolvimento de sementes de mamona, indicando que esses genes possuem expressão tempo-espacial compatível com a expressão dos genes do tipo LEC1, podendo teoricamente atuar como seus parceiros moleculares. A análise do interatoma entre os membros da subunidade A e os membros das subunidades B e C demonstra que esses fatores atuam de maneira complexa, tendo parceiros moleculares preferenciais e, diferentemente do modelo atualmente aceito, alguns membros das subunidades A e C parecem formar dímeros. Além disso, pode ser visto que LEC1 e L1L não apresentam os mesmos parceiros moleculares em sua totalidade, corroborando com a hipótese de que seus papeis não sejam totalmente redundantes.

NF-Y is a heterotrimeric transcription factor that recognizes and binds to the CCAAT motif, which is present in many eukaryotic promoters regulating genes related to, for example,process such as development, cellular proliferation and synthesis of fatty acids. Whereas in animals each subunit is encoded by a single gene, in plants, each subunit is encoded by a gene family. In castor, subunit "A" is encoded by six genes , the subunit "B" by twelve genes and subunit "C" by seven genes. Regarding the members of the B subunit, two classes of proteins have been identified, the LEC1- type (LEC1 and L1L) and the non-LEC1 type. The genes LEC1-type genes are present in the genome of vascular plants and have seed-specific expression and encode proteins which form dimers with members of the NF- YC, possibly regulating genes involved in embryogenesis and seed maturation and fatty acids synthesis. In plants, only few studies have investigated the association mode of the subunits of this transcription factor, and the animal model is currently accepted. However, it is speculated that the “A” subunit has a negative regulatory function, and that the”B” and “C” subunits act in concert with other transcription factors and other regulatory proteins. In the present study, quantitative PCR analysis showed that five of the six genes encoding the subunit “A” are expressed during castor seed development, indicating that these genes have time and spatial expression compatible with the gene expression of LEC1-type, which may theoretically act as its molecular partners. The analysis of the interatome between members of subunit “A” and members of the subunits “B” and “C” shows that these factors act in a complex manner, with specific preferences of molecular partners. Unlike of currently accepted model, some members of the subunits A and C appear to form dimers. Moreover, it can be seen that LEC1 and L1L have not always coincident molecular partners, corroborating the hypothesis that their roles are not fully redundant.