The sugarcane signal transduction (SUCAST) catalogue: prospecting signal transduction in sugarcane

• Main Authors: Glaucia Mendes Souza, Ana Carolina Quirino Simoes, Katia Cristina Oliveira, Humberto Miguel Garay, Leonardo Costa Fiorini, Felipe dos Santos Gomes, Milton Yutaka Nishiyama-Junior, Aline Maria da Silva
• Format: Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Genética 2001-12-01
• Series: Genetics and Molecular Biology
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-47572001000100005

EST sequencing has enabled the discovery of many new genes in a vast array of organisms, and the utility of this approach to the scientific community is greatly increased by the establishment of fully annotated databases. The present study aimed to identify sugarcane ESTs sequenced in the sugarcane expressed sequence tag (SUCEST) project (<A HREF="http://sucest.lad.ic.unicamp.br/">http://sucest.lad.ic.unicamp.br</A>) that corresponded to signal transduction components. We also produced a sugarcane signal transduction (SUCAST) catalogue (<A HREF="http://sucest.lad.ic.unicamp.br/private/mining-reports/QG/QG-mining.htm">http://sucest.lad.ic.unicamp.br/private/mining-reports/QG/QG-mining.htm</A>) that covered the main categories and pathways. Expressed sequence tags (ESTs) encoding enzymes for hormone (gibberellins, ethylene, auxins, abscisic acid and jasmonic acid) biosynthetic pathways were found and tissue specificity was inferred from their relative frequency of occurrence in the different libraries. Whenever possible, transducers of hormones and plant peptide signaling were catalogued to the respective pathway. Over 100 receptors were found in sugarcane, which contains a large family of Ser/Thr kinase receptors and also photoreceptors, histidine kinase receptors and their response regulators. G-protein and small GTPases were analyzed and compared to known members of these families found in mammalian and plant systems. Major kinase and phosphatase pathways were mapped, with special attention being given to the MAP kinase and the inositol pathway, both of which are well known in plants.<br>O sequenciamento de ESTs (etiquetas de sequencias transcritas) tem possibilitado a descoberta de muitos novos genes em uma ampla variedade de organismos. Um aumento do aproveitamento desta informação pela comunidade científica tem sido possível graças ao desenvolvimento de base de dados contendo seqüências completamente anotadas. O trabalho aqui relatado teve como objetivo a identificação de ESTs de cana de açúcar seqüenciadas através do projeto SUCEST (<A HREF="http://sucest.lad.ic.%20unicamp.br/">http://sucest.lad.ic. unicamp.br</A>) que codificam para proteínas envolvidas em mecanismos de transdução de sinal. Nós também preparamos um catálogo dos componentes de transdução de sinal da cana de açúcar (SUCAST) englobando as principais categorias e vias conhecidas (<A HREF="http://sucest.lad.ic.unicamp.%20br/private/mining-reports/QG/QG-mining.htm">http://sucest.lad.ic.unicamp. br/private/mining-reports/QG/QG-mining.htm</A>). ESTs codificadoras de enzimas envolvidas nas rotas de biossíntese de hormônios (giberelinas, etileno, auxinas, ácido abscíssico, ácido jasmônico) foram encontradas e sua expressão específica nos tecidos foi inferida a partir de seu enriquecimento nas diferentes bibliotecas. Quando possível, transmissores do sinal hormonal e da resposta a peptídeos produzidos pela planta foram associados a suas respectivas vias. Mais de 100 receptores foram encontrados na cana de açúcar, entre os quais uma grande família de receptores Ser/Thr quinase e também de fotoreceptores, receptores do tipo histidina quinase e seus respectivos reguladores da resposta. Proteínas G e GTPases pequenas foram também analisadas e comparadas com membros destas famílias já conhecidos em mamíferos e plantas. As vias principais que envolvem a participação de proteínas quinases e fosfatases foram mapeadas, em especial as vias da quinase MAP quinase e do inositol que são bem estudadas em plantas.