Alterações fisiológicas causadas pelo arsênio, genotoxidade e importância do mecanismo mismatch repair no reparo do DNA em Arabidopsis thaliana - Barbosa, Alice Pita (2013)
O arsênio (As) é um elemento não só tóxico, mas também altamente genotóxico aos seres vivos. Muitas lacunas precisam ser preenchidas com relação aos processos causadores de toxidade do As em plantas, bem como os mecanismos de tolerância e sensibilidade a este metalóide. Para isso, plantas de Arabidopsis thaliana (WT, mutantes msh2 e transgênicas repórteres em mutações) e Allium cepa foram expostas a 0, 2, 8 e 16 mg As L -1, durante cinco dias, em sistema hidropônico ou em meio de cultura. As plantas acumularam grandes teores de As nas raízes e apresentaram elevado fator de translocação para a parte aérea, e também alterações no acúmulo de nutrientes. Os sintomas visuais se intensificaram com o aumento da concentração de As na solução nutritiva. As raízes adquiriram coloração escura e aspecto gelatinoso, danificado e aumento no comprimento e densidade dos pêlos; a parte aérea apresentou aumento dos teores de antocianinas e sinais de senescência precoce, bem como alterações na espessura de tecidos. O estresse oxidativo e a redução dos teores de fósforo foram apontados como os principais efeitos do As capazes de causar toxidez, evidenciando os danos indiretos deste elemento no organismo. Foram verificadas importantes alterações fotossintéticas, bem como indícios de danos ao processo de respiração celular devido o aumento da expressão de genes codificantes de oxidases alternativas. Também foram observadas alterações nos teores de açúcares em folhas jovens, maduras e raízes. O As promoveu fragmentação do DNA nos ápices radiculares de A. cepa e aumento das taxas de mutação pontual e de recombinação-não homóloga em A. thaliana. O significativo aumento da expressão dos genes msh2 e msh7, codificadores de enzimas-chave do processo mismatch repair, que realiza o reparo de bases danificadas ou erroneamente inseridas no DNA, sugeriu a importância deste mecanismo no combate à genotoxidade do As em A. thaliana. Isso foi confirmado pela maior sensibilidade observada nas plantas mutantes msh2 ao As, detectada visualmente via aumento da peroxidação de lipídios. Observou-se inibição da atividade da protease caspase-3, associada ao processo de morte celular programada, reforçando a capacidade de inibição da atividade enzimática pelo As.