Família wuschel-related homeobox (WOX) de fatores de transcrição com ênfase para o gênero petunia

Abstract

A importância das famílias gênicas na evolução das plantas é conhecida e seu papel no surgimento de novidades evolutivas vem sendo demonstrado. A família WUSCHEL- related homeobox (WOX) de fatores de transcrição atua no desenvolvimento das plantas, principalmente em eventos relacionados à proliferação celular, e vem se mostrando importante na evolução do gênero Petunia. O gênero Petunia apresenta espécies com características morfológicas diferentes que são consideradas adaptações aos polinizadores e, por isso, é um bom modelo para estudos evolutivos em genes relacionados ao desenvolvimeto floral. Neste trabalho investigamos processos evolutivos da família WOX dando ênfase ao gênero Petunia, realizando um estudo funcional e dois estudos filogenéticos dos genes dessa família. O primeiro estudo demonstrou que o gene WOX denominado MAEWEST (MAW) em Petunia, pode estar envolvido em mudanças morfológicas nas flores de diferentes espécies. O segundo estudo evidenciou a dinâmica evolutiva da família WOX em Solanaceae com a inclusão das sequências de espécies de Petunia. O último estudo apresentou um aspecto geral da evolução da família WOX como um todo no reino vegetal. A partir dos resultados desta tese observamos a importância de estudar a evolução de uma família gênica de maneira integrativa, juntando informações filogenéticas com informações sobre funções gênicas, bem como entender a dinâmica evolutiva dos genes em estudo de uma maneira mais ampla. O estudo dos genes WOX realizado nesta tese pode ser útil em outras análises dos genes dessa família em diferentes espécies e em outros contextos genômicos, colaborando para a identificação da correlação entre a evolução de genes do desenvolvimento floral e a diversificação das espécies.

The importance of gene families in plant evolution is known and its role in the appearance of evolutionary novelties has been demonstrated. The WUSCHEL-related homeobox transcription factor gene family (WOX) acts in plant development, mainly in events related to cellular proliferation and has proved to be important in the evolution of the genus Petunia. Petunia genus consists of species with different morphological characteristics that are associated with adaptations to pollinators being a good model to evolutionary studies in floral developmental related genes. In this work we investigated evolutionary process occurring in WOX transcription factors gene family, emphasizing the genus Petunia, performing one functional and two phylogenetic studies of this gene family. The first work demonstrated that the WOX gene called MAEWEST (MAW) in Petunia may be related to morphological changes in the flowers of different species. The second study evidenced the WOX genes dynamic in Solanacea family including new sequences of Petunia species. The last study gave a general aspect of WOX gene family evolution in plant kingdom. From the results of this thesis we can observe the importance of study evolution in a gene family in an integrative way gathering phylogenetic and gene function information, as well as understanding the evolutionary dynamics of genes under study in a broader way. The study of WOX genes carried out in this thesis can be useful in other analysis of its genes in other species and other genome contexts, and collaborate in the stablishment of the correlation among floral development genes evolution and species diversification.