Molecular and metabolic responses associated with the lack of autophagy following energy deprivation in Arabidopsis thaliana

• Autor(a) principal: Barros, Jessica Aline Sousa
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11542
• topic: Metabolismo vegetal; Metabolismo celular; Fisiologia vegetal; Arabidopsis thaliana; Morte celular; Fisiologia Vegetal

A oxidação de carboidratos na mitocôndria é a principal fonte de energia para metabolismo celular. Contudo, em condições de limitação energética, substratos alternativos são necessários para a manutenção da respiração. A oxidação de aminoácidos tem papel fundamental nesse processo gerando elétrons que podem ser transferidos para cadeia de transporte de elétrons mitocondrial através do sistema flavoproteína de transferência de elétrons/ flavoproteína de transferência de elétrons oxidoredutase da ubiquinona (ETF/ETFQO). A associação entre autofagia e o fornecimento de substratos alternativos para geração de energia tem sido relatada, porém pouco se sabe acerca do papel da autofagia no metabolismo primário para a manutenção do processo respiratório. Com intuito de se investigar a importância metabólica da autofagia durante o desenvolvimento e em condições de senescência induzida pela escuro, plantas mutantes de Arabidopsis thaliana com comprometimento do processo autofágico foram utilizadas. Mutantes atg apresentaram redução no crescimento e na produção de sementes. Sob escuro prolongado, fenótipos de senescência antecipada assim como redução no conteúdo de clorofila e na eficiência fotoquímica máxima do FSII (Fv/Fm) foram observados nos mutantes atg. A análise do perfil metabólico revelou uma extensa reprogramação metabólica em que o aumento do conteúdo de aminoácidos foi parcialmente comprometido, limitando seu uso como substrato para suprir a respiração nos mutantes atg. Adicionalmente, níveis de transcritos de genes envolvidos em vias de catabolismo de aminoácidos e degradação do cloroplasto (CV) foram induzidos nesses genótipos. Em conjunto, os resultados obtidos demonstram uma potencial função compensatória de CV como processo de degradação de proteínas em condições de limitação de carbono, particularmente quando o processo autofágico é comprometido.