A Família de Genes da Terpeno Sintase do Tomate

Compostos da classe dos terpenoides desempenham numerosos papéis nas interações das plantas com seu ambiente, como atrair polinizadores e defender a planta contra pragas. Mostramos aqui que o genoma do tomate cultivado (Solanum lycopersicum) contém 44 genes de terpeno sintase (TPS), incluindo 29 que são funcionais ou potencialmente funcionais. Destes 29 genes TPS, 26 foram expressos em pelo menos alguns órgãos ou tecidos da planta. As funções enzimáticas de oito das proteínas TPS foram relatadas anteriormente, e aqui relatamos a atividade catalítica específica in vitro de 10 terpeno sintases adicionais do tomate. Muitos dos genes TPS do tomate são encontrados em grupos, notadamente nos cromossomos 1, 2, 6, 8 e 10. Todos os clados da família TPS identificados anteriormente em angiospermas também estão presentes no tomate. O maior clado de genes TPS funcionais encontrado no tomate, com 12 membros, é o clado TPS-a, e parece codificar apenas sintases de sesquiterpeno, uma das quais está localizada nas mitocôndrias, enquanto o restante é provavelmente citossólico. Algumas sintases adicionais de sesquiterpeno são codificadas por genes do clado TPS-b. Algumas das sintases de sesquiterpeno do tomate utilizam o diphosfato de farnesila z,z in vitro, tão eficientemente quanto o substrato diphosfato de farnesila e,e. Genes que codificam sintases de monoterpeno também são prevalentes, e eles se dividem em três clados: TPS-b, TPS-g e TPS-e/f. Com exceção de duas enzimas envolvidas na síntese de ent-kaureno, o precursor das giberelinas, nenhum outro gene TPS do tomate pôde ser demonstrado como codificador de sintases de diterpeno até agora.