The role of 2-oxoglutarate dehydrogenase during water deficit and recovery in Arabidopsis thaliana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vargas, Jonas Rafael
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28278
Resumo: Quando expostas a limitação de água, as plantas lançam mão de diferentes mecanismos; entre os quais podem ser citados, o fechamento estomático e o acúmulo de prolina. Após o estresse, a prolina é degradada liberando glutamato na matriz mitocondrial. O glutamato é metabolizado por diferentes vias metabólicas e pode: (i) participar do metabolismo de nitrogênio, sendo utilizado para a assimilação de amônia sob ação de enzimas como Glumamine synthetaze (GS) e Glutamina 2-oxoglutarato aminotransferase (GOGAT), (ii) sendo reintroduzido no ciclo de ácido tricarboxílico (ciclo TCA) como succinato através da via do GABA shunt ou (iii) entrar no ciclo do TCA como 2 oxoglutarato (2-OG) após sofrer ação da enzima glutamato desidrogenase. No ciclo TCA o 2- OG é convertido em succinil-CoA pela ação da enzima 2-oxoglutarato desidrogenase (2-OGDH). Com o objetivo de compreender a importância do 2- OGDH durante a implementação e recuperação de déficit hídrico, duas linhas de inserção de T-DNA com baixa expressão do gene codificador da subunidade E1 da enzima 2-OGDH (e1-ogdh1.1 e 1.2) foram submetidas a condições de seca por 22 dias e depois, a três dias de recuperação. Este trabalho revelou que o ciclo TCA passa por uma regulação negativa quando exposto a períodos de déficit hídrico e que, após o período de recuperação, sua atividade é restabelecida. Além disso, observou-se que a redução na atividade da 2-OGDH não demonstrou grande impacto no metabolismo durante a implementação e recuperação do déficit hídrico. .Keywords: estresse abiótico; metabolismo; prolina; ciclo do TCA; 2-OGDH.
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spelling Vargas, Jonas Rafaelhttp://lattes.cnpq.br/9028236058582130Nesi, Adriano Nunes2021-09-16T22:16:13Z2021-09-16T22:16:13Z2018-02-18VARGAS, Jonas Rafael. The role of 2-oxoglutarate dehydrogenase during water deficit and recovery in Arabidopsis thaliana. 2018. 31 f. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2018.https://locus.ufv.br//handle/123456789/28278Quando expostas a limitação de água, as plantas lançam mão de diferentes mecanismos; entre os quais podem ser citados, o fechamento estomático e o acúmulo de prolina. Após o estresse, a prolina é degradada liberando glutamato na matriz mitocondrial. O glutamato é metabolizado por diferentes vias metabólicas e pode: (i) participar do metabolismo de nitrogênio, sendo utilizado para a assimilação de amônia sob ação de enzimas como Glumamine synthetaze (GS) e Glutamina 2-oxoglutarato aminotransferase (GOGAT), (ii) sendo reintroduzido no ciclo de ácido tricarboxílico (ciclo TCA) como succinato através da via do GABA shunt ou (iii) entrar no ciclo do TCA como 2 oxoglutarato (2-OG) após sofrer ação da enzima glutamato desidrogenase. No ciclo TCA o 2- OG é convertido em succinil-CoA pela ação da enzima 2-oxoglutarato desidrogenase (2-OGDH). Com o objetivo de compreender a importância do 2- OGDH durante a implementação e recuperação de déficit hídrico, duas linhas de inserção de T-DNA com baixa expressão do gene codificador da subunidade E1 da enzima 2-OGDH (e1-ogdh1.1 e 1.2) foram submetidas a condições de seca por 22 dias e depois, a três dias de recuperação. Este trabalho revelou que o ciclo TCA passa por uma regulação negativa quando exposto a períodos de déficit hídrico e que, após o período de recuperação, sua atividade é restabelecida. Além disso, observou-se que a redução na atividade da 2-OGDH não demonstrou grande impacto no metabolismo durante a implementação e recuperação do déficit hídrico. .Keywords: estresse abiótico; metabolismo; prolina; ciclo do TCA; 2-OGDH.To deal with periods of water limitation, plants use different mechanisms. Among them, stomatal closure and proline accumulation are the major ones during stress exposure. After stress, proline is degraded releasing glutamate in the mitochondrial matrix. The glutamate is metabolized by different metabolic pathways and may: (i) participate in nitrogen metabolism, being used for ammonia assimilation under the action of enzymes like Glutamine synthetase (GS) and Glutamine 2-oxoglutarate aminotransferase (GOGAT), (ii) being reintroduced in the tricarboxylic acid cycle (TCA cycle) as succinate via GABA shunt activity or (iii) enter the TCA cycle as 2-oxoglutarate (2-OG) when undergoing the action of the enzyme glutamate dehydrogenase. 2-OG is converted into succinyl-CoA by the action of the enzyme 2-oxoglutarate dehydrogenase (2-OGDH). In order to understand the importance of 2-OGDH during water deficit and stress release, two T-DNA insertion lines with low expression of the E1 subunit of 2-OGDH encoding gene, e1-ogdh1.1 and 1.2 were submitted to drought conditions for 22 days and then, after rewatering, three days of recovery period. This work revealed that the TCA cycle goes through downregulation in such a way that allows plants to cope with water deficit and that following recovery period its activity is reestablished. Furthermore, it was observed that the reduction in the activity of 2-OGDH did not demonstrate great impact in the metabolism during the implementation and recovery of water deficit. Keywords: abiotic stress; metabolism; proline; TCA cycle; 2-OGDH.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de ViçosaArabidopsis thalianaMetabolismoBalanço hidrológicoKrebs, Ciclo deProlinaGenesProteínasFisiologia VegetalThe role of 2-oxoglutarate dehydrogenase during water deficit and recovery in Arabidopsis thalianainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Biologia VegetalMestre em Fisiologia VegetalViçosa - MG2018-02-18Mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf552127https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28278/1/texto%20completo.pdf9b02bf389fae36fb77c51b802af58281MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28278/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/282782021-09-16 19:17:51.525oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452021-09-16T22:17:51LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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