História evolutiva e caracterização de genes HIPP (Heavy Metal Associated Isoprenylated Plant Protein)

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Abreu Neto, João Braga de
• Orientador(a): Margis-Pinheiro, Márcia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Metalochaperonas; Arroz
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/78202

Metalochaperonas são proteínas chave para o transporte seguro de íons metálicos dentro das células. HIPPs (Heavy metal associated Isoprenylated Plant Proteins) são metalochaperonas que contém um domínio de ligação a metais pesados (HMA) e um motivo C-terminal de isoprenilação. Estudos anteriores demonstraram que HIPPs podem se ligar e transportar íons metálicos diferentes como Cu+2, Zn+2 e Cd+2 . Proteínas desta família foram descritas como envolvidas em diferentes processos: (i) homeostase de metais pesados e mecanismos de desintoxicação, em especial na tolerância a cádmio; (ii) resposta transcricional a frio e seca, e (iii) interações planta-patógeno. Devido a sua grande diversidade e possível redundância funcional entre proteínas semelhantes, as HIPPs foram pouco estudadas até o momento. A caracterização desta família gênica é importante não somente para a compreensão de seu papel na homeostase celular, mas também porque pode ter fortes aplicações no melhoramento de plantas cultivadas. No presente estudo, demonstramos que HIPPs compõem uma grande e diversa família de genes encontrados somente em plantas vasculares e que, em angiospermas podem ser divididos em cinco clusters distintos. Ao explorar dados da transcrição de HIPPs em Arabidopsis thaliana e arroz (Oryza sativa), observa-se que os genes desta família apresentam um amplo espectro de padrões de expressão. Análises de expressão por RT-qPCR permitiram mostrar que os genes HIPPs de arroz OsHIPP21, OsHIPP28 e OsHIPP41 são induzidos por cádmio. O gene OsHIPP41 também se mostrou altamente expresso em resposta a frio e seca. Em protoplastos de arroz, as proteínas OsHIPP21 e OsHIPP41 foram observadas no citosol e no núcleo da célula. Nossos resultados indicam que as proteínas da família HIPP desempenham um papel importante no desenvolvimento das plantas vasculares e na resposta das plantas a mudanças ambientais.