Caracterização molecular e funcional do gene ATPLAC811.1 na morte celular programada (programmed cell death) em plantas

• Main Author: Valandro, Fernanda
• Publication Date: 2022
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/254990
• topic: Arabidopsis thaliana; Morte celular; Apoptose; Senescência; Programmed Cell Death

O processo celular denominado de morte celular programada (do inglês, Programmed Cell Death) corresponde ao suicídio celular de maneira geneticamente controlada e regulada em organismos eucarióticos e procarióticos, de modo a eliminar células danificadas, senescentes ou desnecessárias. Em plantas, a PCD ocorre durante etapas do desenvolvimento, nas respostas de defesa e frente a condições ambientais adversas. Ao contrário dos animais, o conhecimento sobre a PCD em plantas é limitado, com trabalhos realizados principalmente utilizando a planta Arabidopsis thaliana como modelo. Nessa planta foi sugerida uma rede que controla a morte celular mediada por resposta hipersensível (do inglês, Hypersensitive Response), o "AtLSD1 - deathosome". O gene codificador de proteína contendo o domínio PLAC8 (Placenta-specific 8), At1g52200 (AtPLAC8-11), foi descrito como componente do "AtLSD1-deathosome". O presente trabalho tem como objetivo o estudo funcional do gene AtPLAC8-11, especialmente em relação a PCD. Para isso, foram realizados estudos de localização subcelular dos produtos do gene AtPLAC8-11: AtPLAC8-11.1 (transcrito canônico) e AtPLAC8-11.2 (transcrito alternativo) em protoplastos e verificou-se um perfil diverso de localização das proteínas em ambas as variantes de acordo com a fusão C ou N-terminal com GFP (do inglês, Green Fluorescent Protein). Porém, foi possível obter co-localização com o marcador de retículo endoplasmático para ambas as formas. A expressão tecido-específica de AtPLAC811.1 e AtPLAC811.2 sob controle do promotor nativo em Arabidopsis foi observada em raiz e folha, com diferente localização subcelular nesses tecidos, como nas bases dos tricomas apenas para AtPLAC811.1. A análise da expressão de AtPLAC811.1 e AtPLAC811.2 sob controle do promotor nativo em diferentes partes da flor mostrou que AtPLAC811.1 é altamente expresso em sépalas e estames, em comparação com AtPLAC811.2. O tratamento com o indutor de resistência ou elicitor Pep1 aumentou a expressão tanto de AtPLAC811.1 quanto AtPLAC811.2 sob controle do promotor nativo nas raízes. O ensaio de duplo híbrido em levedura (YH2) (do inglês, Yeast Two-Hybrid) revelou que apenas AtPLAC811.1 interage com a proteína AtLSD1 e através do ensaio de complementação de fluorescência bimolecular (BiFC), observou-se reconstituição da YFP (do inglês, Yellow Fluorescent Protein) em formato indefinido em locais da célula. Os experimentos de transativação mostraram que a interação de AtPLAC811.1 com AtLSD1 é capaz de interferir na atividade transcricional de AtLSD1. As plantas knockout plac8- 11 alteram a expressão de genes relacionados a PCD do desenvolvimento (dPCD) e do ambiente (ePCD). Um método promíscuo de biotina ligase TurboID foi utilizado para investigar os interatores de AtPLAC811.1 e AtPLAC811.2, resultando na identificação de diferentes proteínas interatoras, incluindo proteínas envolvidas em resposta a estresses para ambas as variantes. Nesse sentido, os resultados obtidos indicam o envolvimento de AtPLAC8-11 no processo de PCD em Arabidopsis.