O ácido hexanoico pode modular o metabolismo antioxidante e o metabolismo nitrosativo em cafeeiro

• Autor(a) principal: Calzado, Natália Fermino [UNESP]
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/183186
• topic: Óxido nítrico; Ácido hexanóico; Coffea arabica; Espécies reativas de oxigênio; Nitric oxide; Hexanoic acid; Reactive oxygen species

As plantas em seu ambiente respondem a uma infinidade complexa de fatores que podem romper sua homeostase fisiológica. Com relação aos estresses abióticos, a capacidade de organismos vegetais responderem a esses estresses é flexível e depende do balanceamento da interação entre moléculas de sinalização. Destacam-se entre as moleculas sinalizadora em plantas as espécies reativas de oxigênio (EROs) e espécies reativas de nitrogênio (ERNs), que estão envolvidos na aclimatação a estresses abióticos. O transporte, a biossíntese e o metabolismo de EROs e ERNs influenciam os mecanismos de resposta das plantas ao ambiente. Um elemento chave na geração de EROs em plantas são a NADPH oxidases, que são enzimas codificadas por uma família gênica em plantas, pouco estudada do ponto de vista evolutivo. Já um elemento regulador importante da homeostase de ERNs em plantas são as S-nitrosoglutationa redutases, enzimas também pouco estudadas do ponto de vista evolutivo. Nos últimos anos, diversos trabalhos sugerem que as plantas podem ser elicitadas por compostos químicos para melhor tolerar estresses abióticos. No entanto, os mecanismos de reprogramação fisiológica e transcricional por trás destes sinalizadores ainda são pouco conhecidos. O ácido hexanoico é um ácido carboxílico que, em baixas concentrações, possui um efeito indutor de resistência e modulador do metabolismo em diversos sistemas vegetais. No entanto, o impacto do ácido hexanoico na geração de EROs e de ERNs nunca foi avaliado. Neste projeto, testamos a hipótese de que o ácido hexanoico pode induzir a produção de EROs e ERNs em sistemas vegetais, por meio de sua aplicação em cafeeiro (Coffea arabica L.). C. arabica é um sistema vegetal tetraploide que, a despeito de sua importância econômica e social no Brasil e em países em desenvolvimento, carece de estudos bioquímicos e moleculares com impacto em sua fisiologia. Identificamos in silico genes codificantes para enzimas chave no processo de formação de EROs e ERNs, Rboh e GSNOR, para as espécies Coffea canephora, Coffea arabica, Coffea eugenioides e outras 24 espécies vegetais. Para todas as espécies foi investigado o perfil de seleção evolutiva para estes genes, assim como os perfis transcricionais em espécies selecionadas. Também avaliamos o efeito da aplicação de ácido hexanoico em solução nutritiva no metabolismo oxidativo e nitrosativo, bem como avaliamos transcricionalmente genes-chave na modulação destes processos. Observamos que a aplicação de ácido hexanoico em solução nutritiva induz a formação de peróxido de hidrogênio e S-nitrosotiois, bem promove a modulação diferencial de genes-chave em função do subgenoma ao qual pertencem. Com isso, o presente trabalho traz importantes subsídios para a compreensão da dinâmica molecular de eventos associados à aclimatação ao estresse mediados por eliciadores químicos.