Estudos funcionais da proteína S-64 da soja (Glycine max) por meio da inibição anti-senso e superexpressão senso em tabaco (Nicotiana tabacum) transgênico - Pedra, João Helbert Ferreira (2000)
Os processos que regulam a alocação de carbono para os órgãos vegetais e as sementes em desenvolvimento são muito importantes no desenvolvimento das plantas. Na maioria dos vegetais, o nutriente translocado mais importante é a sacarose, e a compreensão da biologia molecular, da bioquímica e da fisiologia de seu transporte é um problema central na biologia vegetal. Recentemente, foi isolado, em um laboratório da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa-MG, um cDNA de uma biblioteca de expressão de sementes de soja que codifica um homólogo da proteína de ligação à sacarose (SBP), denominado S-64. Para analisar a função desse homólogo de SBP, tabacos transgênicos foram obtidos, introduzindo-se genes quiméricos que continham a região codificadora do gene s-64, ligado ao promotor 35S-CaMV, na orientação senso ou anti-senso via transformação mediada por Agrobacterium sp. O acúmulo do homólogo de SBP aumentou em tabacos que superexpressaram o gene s-64, assim como a expressão anti-senso do gene s-64 levou ao decréscimo nos níveis da proteína endógena. As plantas anti-senso desenvolveram sintomas característicos de uma inibição do transporte de sacarose à longa distância e apresentaram crescimento e desenvolvimento vegetal reduzidos. Em contraste, as plantas que continham a construção senso revelaram tendência de crescimento mais rápido e aceleração do desenvolvimento floral. O desempenho no desenvolvimento das plantas transgênicas foi correlacionado com a taxa fotossintética, sob condições normais de irradiância. Enquanto a taxa de fotossíntese nas linhagens anti-senso diminuiu, nas linhagens senso ela aumentou. Além disto, tanto a repressão anti-senso quanto a superexpressão senso do homólogo de SBP alteraram o particionamento de carboidratos em folhas maduras. Na geração seguinte, as plantas transgênicas senso e anti-senso revelaram diferentes padrões de expressão do gene s-64. Enquanto nas plantas senso não foi observado aumento no acúmulo da proteína, nas plantas anti-senso uma forte inibição de S-64/SBP persistiu. Além disto, as plantas transgênicas anti-senso R1 tiveram um reduzido crescimento vegetativo e radicular, acompanhado de um florescimento tardio. Seguindo esse padrão, a taxa fotossintética das folhas jovens e maduras diminuiu, o que evidencia uma possível diminuição no carregamento e, ou, descarregamento do floema. Um reduzido peso seco total e radicular, assim como experimentos de enxertia, forneceu evidências de que o gene s-64 está diretamente envolvido no descarregamento do floema. Coletivamente, esses resultados indicam que a proteína S-64 é funcionalmente análoga à proteína de ligação à sacarose e representa um importante componente da via de translocação de sacarose em plantas.