Os marcadores protéicos constituem outra classe de marcadores que comumente são designados dessa forma por estarem relacionados com proteínas de reserva, diferenciando-os dos bioquímicos. Neste trabalho, são abordadas as proteínas de reserva de trigo e que mundialmente são usadas na seleção assistida para os programas de melhoramento genético.

Durante o processo de panificação, as proteínas do glúten são responsáveis, entre os componentes da farinha de trigo, pela formação de uma rede viscoelástica a qual, ao sustentar o gás produzido pela fermentação, dá forma ao pão. Essas proteínas de reserva estão presentes no endosperma da semente e são as principais responsáveis pela qualidade de panificação, representando 85 % das proteínas da farinha.

O glúten é formado por várias proteínas que podem ser visualizadas por meio de eletroforese, sendo constituídas por amplo espectro de peso molecular. Essas proteínas são classificadas em dois grupos: as gluteninas (alto e baixo peso molecular), responsáveis pela elasticidade, e as gliadinas, responsáveis pelas características de viscosidade. Cada proteína é produto de, pelo menos, um gene, sem haver modificações pós-traducionais, excetuando-se a formação de pontes de dissulfeto (Caldeira et al., 2000).

Os padrões eletroforéticos de alto peso molecular permitem prever a qualidade de panificação de um genótipo de trigo. Desse modo, é amplamente aceito que a qualidade industrial de trigo é determinada, principalmente, pela fração das proteínas do glúten do grão, a qual é extremamente influenciada pelos alelos dos locos que codificam essas proteínas, revestindo-se de grande importância prática a identificação desses alelos.

As gluteninas de alto peso molecular (Gs APM) são do tipo poliméricas e estabilizadas pelas pontes dissulfeto, resultantes da ligação dos resíduos de cisteína. As subunidades de Gs APM são codificadas por genes Glu-1 localizados no braço longo do primeiro grupo homeólogo da espécie (cromossomos 1A, 1B e 1D), que podem codificar para um ou dois tipos de polipeptídeos. Numerosos alelos, responsáveis pela produção de subunidades diversas, têm sido descritos para cada loco. Glu-1B apresenta polimorfismo maior, com cinco alelos comuns e, pelo menos, seis alelos raros, Glu-1D apresenta dois alelos comuns e quatro alelos raros e Glu-1A é o loco menos polimórfico, com apenas três alelos, em que um é nulo e nos outros dois um tipo de polipeptídeo não é funcional. Essa variação na composição das subunidades de gluteninas (composição alélica) contribui para as diferenças genéticas em qualidade de panificação observada entre genótipos, seja por produzirem maior quantidade de Gs APM e/ou por produzirem subunidades mais efetivas (Payne et al., 1984; Caldeira et al., 2000).

A técnica SDS-PAGE, baseada na eletroforese em gel de poliacrilamida e o uso de dodecil sulfato de sódio (SDS), permite que variantes alélicas dos locos Glu-1 sejam facilmente detectadas. Isso permite que, em um programa de melhoramento visando à qualidade tecnológica de trigo, seja usada tal ferramenta tecnológica para seleção dos alelos Gs APM mais favoráveis.

Conforme Branlard & Darvelet (1985), numa progênie segregante não se pode avaliar facilmente a contribuição da variação alélica em outros componentes protéicos ou não. Por essa razão, as subunidades de gluteninas de alto peso molecular e a qualidade de panificação foram usadas para criar um escore para qualidade do loco Glu-1. O escore de Glu-1 foi calculado baseado na relação entre subunidades de gluteninas de alto peso molecular e a qualidade determinada pelo teste de sedimentação com dodecil sulfato de sódio. Além disso, os padrões eletroforéticos obtidos com essas proteínas podem relacionar 69 % da variação da qualidade de panificação em um genótipo de trigo.

A qualidade tecnológica também pode ser estimada por meio das gluteninas de baixo peso molecular (Gs BPM). Diversos trabalhos estão sendo desenvolvidos com essas proteínas, a fim de elucidar suas relações com a qualidade de panificação (Jackson et al., 1983; Payne et al., 1984; Singh & Shepherd, 1988; Gupta & Shepherd, 1990; Lew et al., 1992; Gupta & MacRitchie, 1994; Redaelli et al., 1995; Nieto-Taladriz et al., 1997; Rosa Filho, 1997). Além disso, o que muitas vezes dificulta a análise é que ocorre sobreposição das Gs BPM às gliadinas, quando submetidas à eletroforese unidimensional.

As gluteninas de baixo peso molecular também são do tipo poliméricas e apresentam-se constituídas por cerca de 15 subunidades de baixo peso molecular, variando de 31 a 48 kilodaltons, em comparação às de alto peso, que possuem de 3 a 5 subunidades, entre 97 a 136 kilodaltons (Kolster & Vereijken, 1993).

Quanto à localização cromossômica, Singh & Shepherd (1988) relatam que os genes que codificam as principais subunidades de baixo peso molecular estão mapeados no loco Glu-3 do braço curto dos cromossomos 1A, 1B e 1D e próximo ao loco Gli-1 que codifica as gliadinas.

As gliadinas, prolaminas de baixo peso molecular, têm composições características do genótipo e são independentes das condições de crescimento, sendo sua análise atrativa para identificação varietal (Wrigley, 1976). As gliadinas são proteínas monoméricas álcool-solúveis do endosperma de trigo e responsáveis pela extensibilidade da massa para produção de pão. Tais proteínas são subdivididas nos grupos alfa, beta, gama e ômega; os dois primeiros são codificados pelo loco Gli-2, localizado no grupo cromosssômico 6, enquanto na maioria dos demais grupos são localizados no grupo cromossômico 1 e codificados pelo loco Gli-1 (D'Ovidio et al., 1992; Ciaffi et al., 1993).

Na análise das gliadinas, os grupos são separados de acordo com seu decréscimo na mobilidade eletroforética em gel ácido de poliacrilamida (A-PAGE). Essa técnica baseia-se na extração dessa proteína do grão com solução de etanol e uso do lactato de alumínio na solução de extração, em vez de SDS (Bushuk & Zillman, 1978).

Recentemente, a caracterização de gliadinas para identificação varietal de cereais tem sido feita por técnica denominada HPCE - Eletroforese Capilar de Alta Resolução, "High Performance Capillary Electrophoresis" (Bietz & Zchmalzried,1995; Bietz & Loohhart, 1994; Werner et al., 1994). Conforme Lookhart & Bean (1995), o método é eficiente também na diferenciação em casos de cultivares com parentesco próximo ("closed related"), como linhas irmãs e intercruzamentos.

Além de complementar outros métodos eletroforéticos e de cromatrografia, vários fatores contribuem para o HPCE ser tido como vantajoso sobre os demais: pela segurança, pois são usados substâncias não tóxicas e poucos solventes orgânicos, pela rapidez da análise com alta resolução e pela possibilidade de análise quantitativa digital (Lookhart & Bean, 1995).