Estresse osmótico e do retículo endoplasmático induzem morte celular programada de maneira dependente das proteínas NRPs

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Costa, Maximiller Dal-bianco Lamas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Bioquímica e Biologia molecular de plantas; Bioquímica e Biologia molecular animal; Mestrado em Bioquímica Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Estresse osmótico; Estresse no retículo; UPR; NRP; PCD; Osmotic stress; ER-stress; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2479

A identificação de vias de sinalização de resposta em células afetadas por diferentes estresses, bem como das interações entres estas vias, constitui um dos interesses majoritários de pesquisas na área de interações das células vegetais com o meio ambiente. Recentemente, uma nova via de integração entre os estresses do retículo e osmótico foi descrita pelo nosso grupo, sendo que dois dos genes que exibiram as mais fortes induções sinergísticas pela combinação dos estresses, N-rich1 e N-rich2, codificam proteínas similares à proteína NRP, aqui designada NRP-A, que está especificamente associada ao evento de morte celular programada. Nesta investigação, foi demonstrado que as ESTs de N-rich1 e N-rich2 correspondiam a um mesmo gene homólogo a NRP-A, sendo denominados NRP-B. Utilizando plantas transgênicas defeituosas na ativação da via de resposta a proteínas mal dobrados no RE (via UPR), foi demonstrado que a ativação dos genes alvos NAM, NRP-A e NRP-B é sinalizada por estresses no RE por meio de uma via distinta da UPR. Assim também, a expressão dos três genes não é alterada pelo hormônio ABA, indicando que a indução destes pelo estresse osmótico é independente de ABA. Consistente com o envolvimento em morte celular, os três genes são induzidos por indutores de morte celular e reprimidos por inibidores de senescência. Além disso, a expressão transiente de NRP-A e NRP-B promoveu ativação de caspase-3-like em protoplastos de soja e acelerou o processo de senescência em folhas de tabaco, evidenciando a participação dessas proteínas em processos de morte celular. Foi demonstrado que a proteína NRP-B localiza-se possivelmente na membrana plasmática e sua expressão é capaz de promover ativação transcricional de NAM e NRP-A, estando possivelmente ancorada a complexos sistemas de sinalização. Coletivamente estes resultados descrevem um novo ramo de sinalização do estresse no retículo endoplasmático que integra com o sinal osmótico através de uma resposta apoptótica dependente das proteínas NRPs. Como estratégia para tolerância engenheirada a estresses em plantas, foi demonstrado que a superexpressão do chaperone molecular BiP confere resistência a estresses abióticos em plântulas de soja, além de prevenir morte celular. Expressão ectópica de BiP em plantas transgênicas de soja diminuiu as lesões foliares necróticas induzidas por tunicamicina, e manteve o turgor foliar em condições de desidratação induzida por PEG, apresentando, nestas condições, um teor relativo de células mortas inferior às plantas não transformadas. O envolvimento de BiP na prevenção de morte celular foi adicionalmente demonstrado por agroinoculação de NRP-A e NRP-B em folhas de tabaco transformadas com o gene soyBiPD nas orientações senso e anti-senso, onde foi observado uma atenuação na senescência na planta senso e o efeito inverso na planta anti-senso. Experimentos adicionais deverão ser conduzidos para evidenciar os mecanismos pelos quais BIP atua em processos de morte celular.