Toxicidade de espécies inorgânicas de As no desenvolvimento de raízes e pelos radiculares de Arabidopsis thaliana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Greiziany Soares Paulino
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121830
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Hana Paula Masuda
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spelling Toxicidade de espécies inorgânicas de As no desenvolvimento de raízes e pelos radiculares de Arabidopsis thalianaARSENITOARSENATOFILAMENTO DE ACTINARAIZPELO RADICULARARSENITEARSENATESACTIN FILAMENTROOTSROOT HAIRSPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOCIÊNCIA - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Hana Paula MasudaCoorientador: Prof. Dr. Bruno Lemos BatistaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, São Bernado do Campo, 2020.Arsênio é um semi-metal disperso no mundo que ocorre naturalmente na natureza ou através da indústria e atividades agrícolas. As(V) ou arsenate e As (IIII) ou arsenito são espécies inorgânicas do arsênio, prevalecem no ambiente natural e são altamente tóxicos para animais e plantas. Estresses por metais e semi-metais podem modificar a arquitetura da raiz e dos pelos radiculares. Já foi descrito que a exposição de Arabidopsis thaliana ao arsenito aumenta a densidade e o comprimento dos pelos radiculares. Porém, ainda não se sabe se os efeitos causados por cada espécie inorgânica de As é semelhante no desenvolvimento de raízes e pelos radiculares. Portanto, o objetivo desse trabalho é avaliar a morfologia das raízes de Arabidopsis thaliana, analisar a dinâmica do citoesqueleto nos pelos de raiz, quando germinadas na presença e ausência de As (V) (arsenato) e As (III) (arsenito). Plantas de Arabidopsis thaliana ecótipo Columbia (Col-0) ou linhagens de A. thaliana marcadoras para retículo endoplasmático (GFPHDEL) e F-actina (Lifeact-Venus) foram crescidas na presença e ausência de 10 uM de As (III) ou 10 uM As (V) por 7 dias para verificar as diversas respostas morfológicas e anatômicas das raízes sob influência desses contaminantes. Plantas acumularam mais As(III) independente da espécie de As presente no meio de cultura. Plantas tratadas com 10 uM As (III) (As2O3) apresentaram inibição do crescimento radicular de 75 % comparado com o controle, o surgimento precoce de raízes adventícias e aumento na densidade e comprimento de pelos radiculares na região central da raiz principal quando comparado ao controle. Já as plantas tratadas com 10 uM As (V) (As2O5) não apresentaram diminuição na raiz principal e nem surgimento de raízes adventícias, mas demonstraram um aumento de densidade e comprimento de pelos radiculares semelhantes ao observado nas plantas tratadas com As (III) (As2O3). Tanto plantas tratadas com As (V) quanto com As (III) apresentaram cabos finos e espressos de filamentos de actina nos pelos radiculares. Além disso, observamos que plantas tratadas com as duas espécies inorgânicas de arsênio apresentaram pelos radiculares com formas sinuosas e onduladas mostrando diferenças na dinâmica dos filamentos de actina. Nossos resultados sugerem que As (III) e As (V) possuem graus de toxicidade diferentes em raízes de Arabidopsis thaliana e que esses contaminantes afetam de alguma forma a dinâmica do citoesqueleto de actina e a formação do ER bodies.Arsenic (As) is a ubiquitous semi-metal that occurs naturally in nature or may be disposed in the environment by industrial and agricultural activities. Arsenate (As (V)) and arsenite (As (III)) are inorganic As species that prevail in the natural environment and are highly toxic to animals and plants. Metal and semi-metal stresses can modify the architecture of the root and root hair. Exposure of Arabidopsis thaliana to As (III) has already been reported to increase root hair density and length. However, it is not known whether the effects caused by each inorganic species of As are similar in root and root hair development. Therefore, the goal of this work is to evaluate the root morphology of A. thaliana and to analyse the cytoskeleton dynamics in root hairs when germinated in the presence or absence of As (V) and As (III). A. thaliana ecotype Columbia (Col-0) and marker lines for endoplasmic reticulum (GFP-HDEL) and Factin (Lifeact-Venus) were grown in the presence and absence of 10 µM de As(III) or 10 µM As(V) for seven days to verify the various anatomical and morphological responses of roots under the influence of these contaminants. Plants accumulated more As(III) regardless of the arsenic species present in the culture medium. Plants treated with 10 µM As(III) (H3AsO3) in pH 5,7 presented inhibition of root growth of 75 % compared to the control, early emergence of adventitious roots and increase in the density of root hairs in the central region of the main root. On the other hand, plants treated with 10 µM As(V) pH 5,7 (H3AsO4) showed no decrease in the main root length nor appearance of adventitious roots, but the density of root hairs was increased compared to control plants, similar to that observed in As (III) treated plants. Both plants treated with As(V) and As(III) presented thin and thick cables of F-actin in the root hairs. In addition, As treated plants had root hairs with sinuous shapes showing possible differences in actin filament dynamics and plants treated with As(III) have their ER bodies are reduced in density and size. Our results suggest that As(III) and As(V) have different toxicities in Arabidopsis thaliana roots and that these contaminants affect in some way the dynamics of the actin cytoskeleton, which needs further investigation.Masuda, Hana PaulaBatista, Bruno LemosSantos Júnior, Arnaldo Rodrigues dosOliveira Neto, Cândido Ferreira deOliveira, Greiziany Soares Paulino2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf54 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121830http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121830&midiaext=78614http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121830&midiaext=78575http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121830&midiaext=78576Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121830porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-25T16:36:11Zoai:BDTD:121830Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-25T16:36:11Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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