Exploração in silico de dados de RNA-Seq de sementes de Elaeis guineensis, Jatropha curcas e Ricinus communis para a reconstrução de vias metabólicas de ácidos graxos e anotação de genes de interesse biotecnológico

Abstract

Jatropha curcas (pinhão-manso), Ricinus communis (mamona) e Elaeis guineensis (dendê) produzem ácidos graxos que podem ser utilizados como fonte renovável na matriz energética, apresentando um grande potencial biotecnológico para as indústrias da área. Um melhor conhecimento das vias metabólicas associadas com a síntese de ácidos graxos contribuirá para a maximização da produção utilizando métodos de engenharia metabólica e biologia sintética. O objetivo deste trabalho foi identificar transcritos relacionados com a síntese de ácidos graxos e inferir a sua presença em vias metabólicas. Para isso, o RNA total de sementes destas três espécies foi extraído e sequenciado utilizando a tecnologia Illumina HiSeq 2500. Após a exclusão de reads de baixa qualidade, os transcritomas foram montados utilizando seis programas diferentes. Os resultados obtidos foram filtrados com o programa Evidential Gene para a obtenção de resultados robustos. Um banco de dados local com 250 proteínas associadas à 12 vias metabólicas de ácidos graxos de 10 plantas foi criado para a identificação dos transcritos de interesse. Um total de 110, 110 e 109 proteínas únicas relacionadas com a produção de óleo foram identificados, com 146, 146 e 148 ocorrências em J. curcas, R. communis e E. guineensis respectivamente nas 12 vias metabólicas associadas a ácidos graxos. O número esperado de ocorrências, de acordo com o KEGG, seria de 158, 162 e 159, respectivamente. A estratégia desenvolvida foi capaz de identificar cinco transcritos que não haviam sido anotados nos genomas e na base de dados KEGG. A informação obtida neste trabalho pode ser utilizada como material de referência para estudos de engenharia metabólica e melhoramento da produção de ácidos graxos para propósitos industriais, principalmente voltado a biocombustíveis e produção de fármacos.