Caracterização funcional do gene OsGPX3 que codifica uma glutationa peroxidase mitocondrial em arroz

• Autor(a) principal: Paiva, Ana Luiza Sobral
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/199632
• topic: Oryza sativa; Mitocôndria; Salinidade; Ácido abscísico; Gene OsGPX3; Oryza sativa; Abscisic acid; Salinity; Mitochondria

O arroz (Oryza sativa) é uma das espécies mais importantes do mundo e um excelente modelo para entender a interação entre genes e as mudanças ambientais. Entretanto, sua produtividade é comumente desafiada por muitos estresses, como os abióticos e oxidativos. As glutationa peroxidases (GPXs) fazem parte do mecanismo pelo qual as plantas lidam com o estresse oxidativo. GPXs podem controlar a equilíbrio redox atuando também na sinalização celular. Neste trabalho investigou-se o papel do gene GPX3 de arroz em resposta ao estresse salino, usando plantas RNAi com o gene OsGPX3 silenciado (GPX3s). Os resultados indicam que essas plantas são mais sensíveis à salinidade, mostrando menor biomassa, assimilação de CO2, condutância estomática e pressão parcial intercelular de CO2. Plantas GPX3s também apresentaram significantes danos na atividade do fotossistema II e declínio no conteúdo de clorofila. O estresse salino induziu acúmulo de espécies reativas de oxigênio (ERO) em ambas plantas, NT (não transformadas) e GPX3s, indicando que a sensibilidade das plantas GPX3s ao sal não é devida à uma significante deficiência no equilíbrio redox. Para elucidar as rotas reguladas por OsGPX3, utilizou-se a técnica de proteômica livre de marcação, comparando plantas NT e GPX3s. Plantas GPX3s apresentaram alterações na abundância de proteínas relacionadas com resposta ao ABA e processos epigenéticos. RT-qPCR e coloração usando linhagens repórter mostraram que o gene OsGPX3 é induzido pelo tratamento com ácido abscísico (ABA), sugerindo que esse gene pode desempenhar um importante papel na via de sinalização do ABA. A aplicação exógena de ABA não inibiu a germinação das sementes, tampouco induziu acumulação de ERO e o fechamento estomático em GPX3s. Ademais, GPX3s e NT apresentaram fenótipo similar ao de plantas submetidas ao estresse de seca. Entretanto, GPX3s foram mais sensíveis à indução da senescência no escuro promovida por ABA. Esse trabalho fornece importantes informações sobre a interrelação entre cloroplastos e mitocôndrias, mostrando a importância da proteína GPX3 na aquisição da tolerância à salinidade em arroz via mecanismos independente da acumulação de ERO. Além disso, é um estudo pioneiro demonstrando o papel do OsGPX3 na sinalização do ABA, corroborando com o fato de enzimas antioxidantes agirem em diferentes e complexas vias nas células.