Cultivo de Eucalyptus urograndis em atmosfera enriquecida com CO2: mudanças no proteoma cloroplastidial

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Santos, Bruna Marques dos [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Assimilação de carbono; Mudanças climáticas globais; Proteômica subcelular; Carbon assimilation; Global climate change; Subcellular proteomics
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/138866

A emissão de dióxido de carbono (CO2) pelas atividades humanas vem aumentando desde a revolução industrial. Previsões indicam que ocorrerá um aumento expressivo da concentração atmosférica deste gás nos próximos anos. Este fato deve resultar em alterações metabólicas nas plantas e, por consequência, impactar o setor florestal brasileiro. Os cloroplastos são as organelas-chave na fixação do CO2 e início do particionamento do carbono nas plantas. Alterações na disponibilidade de CO2 podem afetar o metabolismo dessas organelas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se o cultivo de plantas jovens de Eucalyptus urograndis em ambiente enriquecido com CO2 resulta em alterações no proteoma cloroplastidial. Para tanto, primeiramente foram avaliados diferentes métodos de isolamento de cloroplastos quanto aos seguintes parâmetros: morfologia dos cloroplastos observada em microscopia de luz (1); rendimento protéico após isolamento plastidial (2); grau de contaminação por proteínas não cloropastidiais (3); e abundância em número de proteínas identificadas e já descritas como plastidiais (4). Após a definição da melhor metodologia para obtenção do proteoma cloroplastidial, mudas de Eucalyptus urograndis de aproximadamente três meses de idade foram cultivadas sob concentrações atmosféricas controladas de CO2 (400 e 1000 ppm) durante dez semanas. A avaliação do proteoma plastidial, por buscas restringentes contra um banco de dados de sequências protéicas de Eucalyptus grandis, resultou na identificação de 816 proteínas em E. urograndis, das quais 80% já haviam sido descritas como plastidiais. O mapeamento in silico de vias metabólicas resultou na identificação de todas as proteínas envolvidas no ciclo de Calvin-Benson, além da detecção de um aumento discreto, porém significativo na abundância de enzimas-chave: PGK, GAPDH, FBA, FBPase, SBPase e RPI. Embora a avaliação da eficiência quântica do fotossitema II tenha indicado ausência de alteração fotossintética, as plantas tratadas com 1000 ppm de CO2 apresentaram fechamento estomático em resposta à condição ambiental imposta, além da diminuição na área do tecido vascular foliar. Esta é a primeira caracterização do proteoma cloroplastidial do gênero Eucalyptus, cujos resultados indicam que a atmosfera enriquecida com CO2 causou respostas na espécie, incluindo um aumento na abundância de proteínas envolvidas na fixação de carbono. Os resultados apresentados aqui podem auxiliar na compreensão das respostas bioquímicas estimuladas por um aumento na concentração atmosférica de CO2 em plantas do tipo C3, além de contribuir para programas de melhoramento que visem obter plantas adaptadas às condições climáticas futuras.