Importância fisiológica dos transportadores mitocondriais de adenilatos AACs em Arabidopsis thaliana

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Batista, Amanda Lima
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Arabidopsis thaliana - Metabolismo; Mitocôndria; Respiração; Redox; Fisiologia Vegetal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29386

A mitocôndria é a organela responsável pela maior parte do fornecimento do ATP necessário para os processos metabólicos de manutenção do crescimento e respostas a vários estresses. O transporte de adenilatos (AMP, ADP e ATP) através da membrana mitocondrial interna é mediado por proteínas carreadoras especializadas, dentre as quais se encontram os carreadores do tipo antiporte ADP/ATP (AAC), que exportam o ATP para o citosol e, simultaneamente, importam o ADP para a matriz mitocondrial. Em Arabidopsis thaliana, são encontradas as isoformas AAC1, AAC2 e AAC3, cujos papeis fisiológicos ainda permanecem desconhecidos. Neste trabalho, avaliou-se em Arabidopsis thaliana o papel dos transportadores mitocondriais de ADP/ATP, denominados AtAAC1, AtAAC2 e AtAAC3. Para tal, foram utilizadas linhagens mutantes homozigotas com baixa expressão obtidas por inserção do T-DNA. Estas plantas foram caracterizadas a nível fisiológico e bioquímico. A análise do padrão de expressão dos genes AACs em plantas selvagens em condições ideais de cultivo demonstrou que de fato eles provavelmente desempenham papeis fisiológicos distintos em função do tecido e estágio do desenvolvimento. O gene AAC1 se apresentou como a isoforma mais abundante, independente do tecido e estágio do desenvolvimento. O AAC2 e o AAC3 tiveram expressão mais relevante em tecidos relacionados à fase reprodutiva, tais como grãos de pólen, flores e síliquas. Análise da expressão demonstrou que, na ausência do gene AAC2, ocorre regulação positiva dos demais transportadores de adenilatos da célula. Os mutantes para os genes AAC1, AAC2 e AAC3 exibiram maiores taxas de respiração noturna em relação a plantas WT sem apresentarem alterações na assimilação líquida de carbono e no crescimento. Adicionalmente, a quantificação metabólica nas plantas mutantes das três isoformas apontou tendência de maior acúmulo nos teores de aminoácidos, proteínas, glicose, frutose, sacarose e amido ao longo do período luminoso e alto consumo dos mesmos durante o período noturno. Também foram observadas maiores razões de poder redutor [NAD(P)H/NAD(P) + ] em mutantes para o gene AAC1, AAC2 e AAC3 comparado ao WT. Tomados em conjunto, os resultados sugerem que, esses transportadores ADP/ATP estão envolvidos principalmente no metabolismo do processo respiratório, balanço redox e concentrações de metabólitos nitrogenados e carbonados. Assim, pode-se sugerir que a dinâmica distribuição das moléculas de adenilato, promovida por estes transportadores, tenha vipapeis relevantes na sincronia entre o metabolismo diurno e noturno em plantas, contribuindo assim para a manutenção do steady-state celular, por mecanismos que precisam ser investigados. Para tal, é necessário, aprofundar a compressão do papel destes transportadores nos tecidos vegetais e condições adversas bem como o papel de enzimas chave que atuam no processo.