Expressão ectópica de uma aldeído desidrogenase de soja em Nicotiana tabacum e Arabidopsis thaliana confere tolerância a estresses abióticos

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: Simone de Miranda, Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Antiquitina - Análise; Aldeído desidrogenase; Organismos transgênicos; Estresse oxidativo; Clonagem molecular; Engenharia genética vegetal; Amostragem (Estatística); Ciências Agrárias
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/10529

Antiquitina é uma família de proteínas altamente conservada na evolução que pertence à superfamília de aldeído desidrogenase (ALDH), mas cuja função biológica é desconhecida. Baseado em homologia estrutural e analogia do padrão de expressão, foi isolado um gene da soja, homólogo a antiquitina de humanos, designado GmTP-55, que codifica uma proteína de 55,562 kDa, apresentando um domínio conservado de desidrogenases. A proteína TP-55 apresenta 82% de identidade de seqüência com a proteína 26g de ervilha, induzida por déficit hídrico, e 60% de homologia com a proteína antiquitina de humanos, pertencentes a família ADLH7A1 (conhecida como antiquitina) da superfamília de ALDH. O acúmulo da proteína TP-55 em plantas de soja foi observado na raiz e predominantemente no caule, sob condições de déficit hídrico e estresse salino. Com a finalidade de examinar a função do homólogo da antiquitina in vivo, plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum) e Arabidopsis thaliana expressando constitutivamente o cDNA GmTP-55 foram obtidas e submetidas a diversas condições de estresses abióticos. Enquanto que, em arabidopsis, a expressão do transgene foi confirmada por RT-PCR, em Arabidopsis, a expressão da proteína quimérica TP-55-GFP foi avaliada por microscopia de fluorescência, demonstrando seu acúmulo predominantemente no núcleo e no citoplasma. A expressão ectópica do gene viiGmTP-55 tanto em arabidopsis quanto em tabaco conferiu as plantas transgênicas tolerância a estresse salino durante a germinação e a déficit hídrico durante o desenvolvimento. A eficiência de germinação das sementes transgênicas em concentrações crescentes de NaCl foi muito superior do que a dos controles não transformados. Assim também, em condições de seca progressiva, as plantas transgênicas de tabaco mantiveram a turgidez foliar em altos níveis, contrastando com o aparecimento de murcha foliar das plantas controle. As plantas transgênicas também exibiram uma maior tolerância a estresses oxidativos, que foram induzidos por meio de tratamento com H 2 O 2 e paraquat. Tanto as sementes de arabidopsis quanto as de tabaco expressando GmTP-55 germinaram eficientemente em meio contendo 15 μM de H 2 O 2 , enquanto a germinação das sementes controle foi drasticamente reduzida nas mesmas condições. Similarmente, os discos foliares de tabacos transgênicos tratados com paraquat apresentaram uma redução significativa de lesões necróticas quanto comparadas com as plantas controle. Considerando que o denominador comum resultante dos estresses salino, hídrico e oxidativo seria a produção de ROS e aldeídos tóxicos derivados, estes resultados sugerem que o gene TP-55, homólogo da antiquitina, esteja envolvido em respostas celulares adaptativas relacionadas com detoxificação de aldeídos.