Identificação em Larga Escala de Transcritos Específicos de Nódulos no Legume Modelo Medicago truncatula

O banco de dados de tag de sequência expressa (EST) de Medicago truncatula (Gene Index) contém mais de 140.000 sequências de 30 bibliotecas de cDNA. Este recurso oferece a possibilidade de identificar genes previamente não caracterizados e avaliar a frequência e especificidade tecidual de sua expressão in silico. Como M. truncatula forma nódulos radiculares simbioticos, ao contrário de Arabidopsis, essa é uma abordagem particularmente importante na investigação de genes específicos para o desenvolvimento e função de nódulos em leguminosas. Nossas análises revelaram 340 produtos gênicos putativos, ou sequências de consenso provisórias (TCs), expressas exclusivamente em nódulos radiculares. Essas TCs foram representadas por duas a 379 ESTs. Dessas TCs, 3% parecem codificar proteínas novas, 57% codificam proteínas com uma fraca semelhança aos acessos do GenBank e 40% codificam proteínas com forte semelhança às proteínas conhecidas. As TCs específicas de nódulo foram agrupadas em nove categorias com base na função prevista de seus produtos proteicos. Além dos nodulins previamente caracterizados, outros exemplos de transcritos específicos de nódulo altamente abundantes incluem plantacianina, aglutinina, proteína específica de embrião e permease de purina. Seis TCs específicos de nódulo codificam proteínas semelhantes à calmodulina que possuem uma sequência de trânsito clivável única, potencialmente visando a proteína para o espaço peribacteroide. Surpreendentemente, 114 TCs específicos de nódulo codificam pequenas proteínas de cluster de Cys com um peptídeo de trânsito clivável. Para determinar a validade da análise in silico, a expressão de 91 TCs putativos específicos de nódulo foi analisada por macroarray e hibridizações de RNA-blot. A expressão aumentada de nódulo foi confirmada experimentalmente para as TCs compostas por cinco ou mais ESTs, enquanto os resultados para aquelas TCs que continham menos ESTs foram variáveis.