Caracterização funcional dos genes OsZIP3, OsFRO1 e OsFRO2 de arroz (Oryza sativa L.)

• Autor(a) principal: Waldow, Vinicius de Abreu
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/194184
• topic: Oryza sativa; Expressão gênica

As plantas necessitam de um conjunto de elementos químicos essenciais, entre eles os metais ferro, zinco, manganês, níquel e cobre. Contudo, esses metais podem se tornar tóxicos quando presentes em excesso dentro das células. Desse modo, as plantas possuem mecanismos fisiológicos para manter níveis apropriados desses elementos. O ferro e o zinco estão entre as três maiores deficiências nutricionais em humanos ao redor do mundo, e um maior conhecimento sobre os mecanismos que regulam sua homeostase poderá auxiliar em intervenções para produção de linhagens com maior conteúdo de metais em suas partes comestíveis. O arroz é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo, e diversas famílias gênicas possivelmente relacionadas com a homeostase de ferro e zinco foram identificadas no genoma dessa planta. Entre elas, estão a família ZIP de transportadores de metais e a família FRO de redutases férricas. Este estudo procurou caracterizar funcionalmente os genes OsZIP3, OsZIP4, OsZIP7 e OsFRO1 através da análise de mutantes por inserção do retrotransposon Tos17. Os mutantes zip4 e zip7 não apresentaram alterações fenotípicas drásticas quando comparados ao tipo selvagem. Já o mutante zip3 apresentou um fenótipo distinto durante os estágios reprodutivos: maior número de panículas e menor produção de sementes Essa menor produção de sementes se deve a uma maior quantidade de espiguetas vazias, a qual possivelmente é causada por uma menor viabilidade do pólen. De fato, grãos de pólen de plantas zip3 apresentaram metade da concentração de Zn observada no tipo selvagem. Esses dados sugerem um papel no carregamento de Zn para os grãos de pólen para OsZIP3. Uma análise da sequência de diversos genes FRO de angiospermas indicaram que essa família é relativamente bem conservada e que pode ser subdividida em três grupos. Aparentemente, dicotiledôneas possuem mais ortólogos FRO em seus genomas do que monocotiledôneas. A maioria dos genes FRO de monocotiledôneas agrupou-se dentro da subfamília 2, que parece ser constituída por genes de arquitetura conservada e expressos em partes aéreas. Desse modo, resolvemos caracterizar funcionalmente OsFRO1 e OsFRO2 de arroz por expressão heteróloga em leveduras para determinar sua atividade de redutase, e a caracterização fenotípica de dois mutantes fro1 por inserção do retrotransposon Tos17.