In silico identification of coffee genome expressed sequences potentially associated with resistance to diseases

Abstract

Sequences potentially associated with coffee resistance to diseases were identified by in silico analyses using the database of the Brazilian Coffee Genome Project (BCGP). Keywords corresponding to plant resistance mechanisms to pathogens identified in the literature were used as baits for data mining. Expressed sequence tags (ESTs) related to each of these keywords were identified with tools available in the BCGP bioinformatics platform. A total of 11,300 ESTs were mined. These ESTs were clustered and formed 979 EST-contigs with similarities to chitinases, kinases, cytochrome P450 and nucleotide binding site-leucine rich repeat (NBS-LRR) proteins, as well as with proteins related to disease resistance, pathogenesis, hypersensitivity response (HR) and plant defense responses to diseases. The 140 EST-contigs identified through the keyword NBS-LRR were classified according to function. This classification allowed association of the predicted products of EST-contigs with biological processes, including host defense and apoptosis, and with molecular functions such as nucleotide binding and signal transducer activity. Fisher's exact test was used to examine the significance of differences in contig expression between libraries representing the responses to biotic stress challenges and other libraries from the BCGP. This analysis revealed seven contigs highly similar to catalase, chitinase, protein with a BURP domain and unknown proteins. The involvement of these coffee proteins in plant responses to disease is discussed.

Marcadores moleculares derivados de sequências expressas do genoma café potencialmente envolvidas na resistência à ferrugem

“…A partir dessas sequências e das 11.300 obtidas por Alvarenga et al (2010) A sequência nucleotídica foi convertida em sequência de aminoácidos para análise em bancos de dados de proteínas. A pesquisa nos bancos InterPro, UniProtKB/ TrEMBL, Pfam e Prints revelou similaridade da sequência com a proteína de resistência a doenças (códigos de acesso IPR000767, Q8GSU7, PF00931 e PR00364, respectivamente), com domínios conservados NB-ARC (IPR002182) e LRR (IPR011713).…”

“…O conjunto de sequências utilizadas para o desenvolvimento de marcadores foi constituído pelas sequências previamente obtidas por Alvarenga et al (2010) e por nova mineração de dados, realizada no presente trabalho.…”

“…As sequências mineradas no presente trabalho, bem como as obtidas por Alvarenga et al (2010), foram submetidas à análise para identificar aquelas que apresentam maior possibilidade de estarem envolvidas no processo de resistência do cafeeiro a patógenos. A análise foi baseada na anotação de cada sequência, tendo-se observado o organismo homólogo, a função potencial da sequência, o "e-value" menor ou igual a 10 -20 , o score igual ou maior que 100 e, para os "contigs", a presença de ESTs provenientes da biblioteca RM1.…”

“…Para identificar genes relacionados ao mecanismo de defesa do cafeeiro a doenças, Alvarenga et al (2010) realizaram mineração de dados no CafEST. Análises "in silico" revelaram que os produtos de 11.300 ESTs identificadas apresentaram alto nível de similaridade com as proteínas envolvidas no processo de defesa de plantas a doenças.…”

“…O objetivo deste trabalho foi identificar, entre sequências previamente identificadas por Alvarenga et al (2010), as envolvidas na resistência do cafeeiro à ferrugem, bem como, a partir delas, obter marcadores EST-PCR.…”