Análise de fluxos metabólicos em plântulas de soja (Glycine max (L.) Merr)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Janderson Moraes de
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/47696
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2019.
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As plântulas ficaram no escuro para evitar atividade fotossintética, obrigando-as a utilizarem as reservas naturais e a glicose da solução de cultivo como únicas fontes de carbono. Com a incorporação do C13 no metabolismo vegetal, e tendo conhecimento de que o metabolismo estava num estado estacionário, foi realizada uma análise de fluxo metabólico (MFA) para determinar os valores dos fluxos na rede metabólica da plântula. Primeiramente foram feitas análises da composição de biomassa e das taxas de síntese e degradação de alguns compostos, para que fosse possível calcular fluxos de entradas e saídas de carbono na rede metabólica. Em seguida um modelo foi criado para a rede metabólica de plântulas de soja, utilizando informações de rotas metabólicas de soja descritas na literatura e modelos para Arabidopsis thaliana, e incorporando dados de marcação com C13. A modelagem e simulação de dados foram realizadas pelo software 13C Flux, que permitiu calcular os valores de fluxos metabólicos. Com base nos valores de fluxos foi possível perceber que no tecido cotiledonar há bastante utilização das reservas de protéticas e de lipídios, produzindo aminoácidos livres e um pool de citrato, parte desses aminoácidos são transportados para o tecido do eixo hipocótilo/raiz. No tecido de eixo hipocótilo/raiz as rotas metabólicas mais ativas estão relacionadas com a síntese de parede celular e síntese de açúcares (através da gliconeogênese). Através desse trabalho foi possível determinar fluxos na rede metabólica em plântulas de soja, e essas informações podem ajudar a entender com mais clareza a utilização das reservas durante o crescimento inicial da plântula.For a plant to reach adulthood it is essential that it develops during post-germinative growth. Soybean seedlings are dependent on the nutritional reserves present in cotyledons, mainly in the heterotrophic phase, for tissue development and production of the metabolites essential for growth. In order to understand how these reserves are used by soybean seedlings, soybean seeds were germinated and grown, until the fifth day after germination, in a culture medium containing carbon 13 (C13)-labeled glucose. The seedlings were kept in the dark to avoid photosynthetic activity, forcing them to use the natural reserves and the glucose solution as the sole carbon sources. With the incorporation of C13 in plant metabolism and knowing that the metabolism was in a steady state, Metabolic Flux Analysis (MFA) was performed to determine the flux values in the seedling metabolic network. Firstly, biomass composition was analyzed and the rates of synthesis and degradation of compounds measured, so that it was possible to calculate carbon input and output fluxes in the metabolic network. A model was created for the soybean seedling metabolic network, using information from soybean metabolic pathways described in the literature and models for Arabidopsis thaliana, and incorporating the C13 labelling data. Data modeling and simulation were performed using the software 13C Flux, which allowed the calculation of metabolic flux values. Based on the flux values we observed that in the cotyledon tissue there was significant utilization of protein and lipid reserves, producing free amino acids and a citrate pool, with part of these amino acids transported to the hypocotyl / root axis tissue. In the hypocotyl axis / root tissue the most active metabolic pathways are related to cell wall synthesis and sugar synthesis (through gluconeogenesis). Through this work it was possible to determine fluxes in the metabolic network of soybean seedlings, and this information can help to us understand more clearly the utilization of reserves during initial seedling growth.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Botânica (IB BOT)Programa de Pós-Graduação em BotânicaWilliams, Thomas Christopher RhysLima, Janderson Moraes de2024-02-06T19:18:12Z2024-02-06T19:18:12Z2024-02-062019-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Janderson Moraes de. Análise de fluxos metabólicos em plântulas de soja (Glycine max (L.) Merr). 2018. 110 f., il. 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