Caracterização de novos transportadores da família CDF envolvidos na homeostase de Zn e Mn em plantas de arroz (Oryza sativa)

• Autor(a) principal: Menguer, Paloma Koprovski
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/143504
• topic: Fisiologia vegetal; Gramineae; Teses

A homeostase de metais é mantida nas células vegetais por transportadores especializados que compartimentalizam ou realizam o efluxo dos íons metálicos, mantendo as concentrações citosólicas dentro de uma faixa adequada. OsMTP1 e OsMTP11 são membros da família de transportadores de metais CDF/MTP em Oryza sativa, e acredita-se que eles possuem papéis importantes na homeostase de Zn e Mn em plantas de arroz, respectivamente. A complementação funcional do mutante de Arabidopsis mtp1-1 pela expressão ectópica de OsMTP1 demonstra que esta proteína transporta Zn in planta. Embora a localização subcelular de OsMTP1 tenha sido previamente caracterizada como de membrana plasmática, nossos resultados indicam localização no tonoplasto. A expressão heteróloga de OsMTP1 em levedura mutante zrc1 cot1 resgatou a hipersensibilidade do mutante a Zn; OsMTP1 também mitigou em algum nível a sensibilidade de zrc1 cot1 a Co; e complementou a hipersensibilidade a Fe e Cd dos mutantes ccc1 e ycf1, respectivamente, quando testados em baixas concentrações dos metais correspondentes. Esses resultados sugerem que OsMTP1 transporta Zn, mas também Co, Fe e Cd, talvez com afinidade mais baixa. Estudos com mutações sítio-dirigidas nos permitiram identificar duas substituições em OsMTP1, L82F e H90D, que parecem alterar a função de transporte de OsMTP1. OsMTP1ΔL82F ainda transporta baixos níveis de Zn, com afinidade aumentada pra Fe e Co, enquanto OsMTP1ΔH90D elimina completamente o transporte de Zn e aumenta o transporte de Fe. Além disso, mostramos evidências do papel de OsMTP11 no transporte de Mn. A expressão heteróloga de OsMTP11 no mutante de levedura pmr1 complementou parcialmente a hipersensibilidade deste a Mn. Identificamos quatro resíduos possivelmente envolvidos na função de transporte de OsMTP11: as substituições D267H, D162A e E213G reduziram o resgate da hipersensibilidade a Mn em diferentes níveis; enquanto L150S complementou totalmente a hipersensibilidade do mutante pmr1. Os resultados apresentados neste trabalho são novas contribuições para a área de nutrição mineral de plantas e podem ser úteis em aplicações biotecnológicas como fitorremediação e biofortificação.