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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Caracterização do papel do gene TCP20 durante o desenvolvimento reprodutivo em Arabidopsis thaliana (L.)
Title Alternative: Characterization of the role of TCP20 gene during Arabidopsis thaliana (L.) reproductive development
Author: Silva, Natália Moraes, 1989-
Advisor: Dornelas, Marcelo Carnier, 1970-
Abstract: Resumo: A família TCP de fatores de transcrição é específica de plantas; os genes dessa família são caracterizados pela presença do domínio TCP, responsável pela ligação ao DNA, e são divididos em duas classes (Classe I e Classe II) com atuação presumidamente antagônica no controle da proliferação celular. TCP20 é um gene da classe I, que pode atuar conjuntamente com TCP8 e TCP9 no controle do ciclo celular e no crescimento da planta. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar fenotipicamente o desenvolvimento reprodutivo dos mutantes simples e duplos para esses genes e determinar o padrão de expressão de TCP20 durante o desenvolvimento floral em Arabidopsis thaliana. Com experimentos de RT-PCR foi possível detectar a presença de transcritos de TCP8, TCP9 e TCP20 em raiz, folhas, inflorescências, flores e frutos de A. thaliana. A análise temporal e espacial da expressão do gene TCP20, mostrou a presença desses transcritos de forma concentrada nos meristemas florais e domos dos primórdios de órgãos florais. A expressão tornou-se mais apical em sépalas e pétalas ao longo do desenvolvimento, e nos órgãos férteis tornou-se mais concentrada na região de formação dos grãos de pólen e óvulos, e na papila estigmática. Foram feitos experimentos de hibridização in situ com os genes TCP8 e TCP9, e estes apresentaram padrão de expressão temporal parecido com TCP20, desligando-se quase completamente ao final da maturação floral. TCP8 apresentou expressão concentrada em algumas células e ausente em outras da mesma região, indicando um padrão de expressão `salt-and-pepper¿ principalmente no início do desenvolvimento dos órgãos florais. A análise de morfometria geométrica indicou algumas variações nas flores de indivíduos mutantes, que incluem principalmente modificações no eixo radial e em porções apicais de sépalas, pétalas e pistilos. A análise de morfometria linear apontou que as sépalas do duplo mutante tcp9tcp20 foram estatisticamente menores que as do genótipo selvagem (p<0,05). O gineceu dos mutantes simples para os três genes, mostraram ovários menores do que os de genótipo selvagem (p<0,05). As análises de áreas celulares da epiderme das pétalas mostraram que não existem modificações nas áreas dessas células nos indivíduos mutantes. A análise das giant cells em sépalas mostrou que não existem diferenças entre as áreas médias dessas células em sépalas de indivíduos mutantes, porém os mutantes tcp8 e duplo tcp8tcp20 mostraram área de cobertura total dessas células menor do que em sépalas de flores selvagens. Os resultados obtidos indicam que esses genes atuam em conjunto controlando os processos responsáveis pela formação e desenvolvimento dos órgãos florais, através do controle dos ciclos de divisão e endoreduplicação

Abstract: The TCP transcription factor family is plant-specific. Genes of this family are characterized by the TCP domain, responsible for the interaction with DNA, and are divided in two classes (Class I and Class II) with antagonist activity in the control of cell proliferation. TCP20 is a class I gene, and act as a complex with TCP8 and TCP9 in controlling cell cycle and plant growth. The main goal of this work was to characterize the phenotype of single and double mutants of these genes during reproductive development and to determine the expression pattern of TCP20 during flower development in Arabdopsis thaliana. Using RT-PCR it was possible to detect transcription of TCP8, TCP9 and TCP20 in roots, leaves, inflorescences, flowers and fruits of A. thaliana. Spatial and temporal analysis of expression, using in situ hybridization, showed a concentration of TCP20 transcripts in floral meristems and in floral organ primordia. The expression became more apical in sepals and petals later in development and in fertile organs it accumulated in pollen, ovules and in the stigmatic papillae. In situ hybridization experiments were also performed with TCP8 and TCP9 genes. These genes showed expression patterns very similar to those of TCP20, and were down-regulated at the end of the maturation process. TCP8 expression accumulated in some cells and was absent in other close cells from the same tissue region, indicating a `salt-and-pepper¿ expression pattern, especially at the beginning of floral organ development. Geometric morphometry analysis indicated some variations in the phenotype of mutant flowers, which were mainly modifications on the radial axis and at the apical portions of sepals, petals and pistil. Linear morphometry analysis pointed out that tcp9tcp20 double mutant sepals were statistically smaller than those of the wild type (p<0.05). The gynoecium of single mutants had smaller ovaries than those of the wild type (p<0.05). The analysis of the epidermic cells showed no modifications in the area of these cells among mutant individuals. The analysis of giant cells in sepals showed that the mean giant cell areas of mutated plants were statistically equal to the wild type. However analysis of total area coverage showed that tcp8 single mutant and tcp8tcp20 double mutant had a smaller area covered by giant cells, indicating a role of these genes in endorreduplication processes. Together, these results indicate that these genes act in complexes controlling processes responsible for flower organ formation and development, through the control of the cycles of cell division and endoreduplication
Subject: Expressão gênica
Desenvolvimento floral
Proteína TCP20, Arabidopsis
Fatores de transcrição
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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