Estudos sobre as proteínas ferritina e OsNRAMP7 em plantas de arroz (Oryza sativa L.) - Santos, Livia Scheunemann (2012)
O arroz é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo, cultivado em aproximadamente 156 milhões de hectares, com uma produção mundial de mais de 600 milhões de toneladas por ano. O arroz é, hoje, alimento básico para mais de dois terços da população mundial. Contudo, minerais como ferro e zinco são perdidos durante o processo de beneficiamento dos grãos para comercialização. Uma vez que a deficiência de ferro afeta cerca de três bilhões de pessoas e é a deficiência mineral mais comum em humanos, diversos esforços têm sido feitos para aumentar a concentração deste mineral em grãos de arroz. Diversos projetos têm como objetivo compreender o mecanismo de translocação de nutrientes para grãos de arroz, visando o aumento de sua concentração com fins de biofortificação do alimento. Para melhor compreender a homeostase de ferro em plantas de arroz, conduzimos experimentos para analisar possíveis funções de duas proteínas. Proteínas da família NRAMP (Natural Resistance Associated Macrophage Protein) foram descritas como tendo envolvimento na homeostase de ferro em diferentes organismos. OsNRAMP7 apresenta propriedades características da família, como os motivos DPGN e MPH, possivelmente envolvidos no transporte de metais. Oócitos de Xenopus injetados com o mRNA de OsNRAMP7 apresentaram aumento significativo na concentração de ferro. A expressão heteróloga da proteína em oócitos indica o envolvimento da proteína no transporte transmembrana de ferro. Ferritina é outra proteína envolvida na homeostase de ferro nas células. Ferritinas são proteínas esféricas, capazes de armazenar ferro no seu interior, agindo também como um estoque de ferro nas células. O armazenamento de ferro dentro desta proteína pode prevenir reações que levam a produção de radicais livres e, consequentemente, estresse oxidativo. Duas cópias do gene da ferritina foram descritas em arroz. Respostas ao estresse oxidativo em uma linhagem mutante de arroz para o gene OsFER2 foram estudadas. Quando submetidas a excesso de ferro, plantas mutantes tiveram aumento na concentração de MDA (malondialdeído) nas partes aéreas e da atividade da enzima APX (ascorbato peroxidase) em raízes, revelando respostas ao dano oxidativo quando há baixa produção de ferritina. Plantas mutantes acumulam menos biomassa do que plantas WT (wild type) mesmo em condição controle de crescimento. Isso pode indicar um possível papel da ferritina na homeostase de ferro em plantas de arroz, ainda que as mesmas não estejam em estresse por excesso de ferro. Mecanismos compensatórios como o aumento da quantidade da proteína 5 frataxina e aumento do influxo de ferro para vacúolos também devem ser investigados. Mais experimentos são necessários para melhor compreensão do papel da ferritina na homeostase de ferro em arroz. Não obstante, com os experimentos aqui apresentados é possível determinar o envolvimento da proteína OsNRAMP7 na homeostase de ferro em arroz.