Avaliação do papel da síntese de flavonóides no desenvolvimento fotomorfogênico de raízes em Arabidopsis thaliana

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Christino, Jonata Alex Ribeiro
• Orientador(a): Maraschin, Felipe dos Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Flavonoides; Arabidopsis thaliana; Fotomorfogênese
• Palavras-chave em Inglês: HY5; Root development; Primary root
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/276125

A percepção de luz pela parte aérea da planta ativa o desenvolvimento das raízes abaixo do solo. Genes da via de biossíntese dos flavonóides têm sua expressão induzida nas raízes pela iluminação da parte aérea. Trabalhos anteriores em Arabidopsis thaliana já sugeriram várias potenciais moléculas envolvidas na sinalização de luz durante o desenvolvimento das raízes, como açúcares, auxina e o fator de transcrição ELONGATED HYPOCOTYL5 (HY5). HY5 é um regulador positivo da fotomorfogênese, controlando a transcrição de genes responsivos a luz, o que inclui os genes da via de biossíntese de flavonóides, os quais têm um papel importante na inibição do transporte polar de auxina. Portanto, HY5 funciona comunicando às raízes sob a situação luminosa percebida pela parte aérea e induzindo a biossíntese de flavonóides nas raízes, aumentando a expressão dos genes de biossíntese. Além disso, sabe-se que plantas cultivadas na sombra produzem menos raízes laterais (LR) e essa resposta é regulada por HY5, que reprime indiretamente dois transportadores de auxina (PIN3 e LAX3). Assim, o nosso objetivo é avaliar se a formação de LR depende do acúmulo de flavonóides promovido por HY5. Nossos resultados indicam que HY5 é necessário para a correta expressão da síntese dos flavonóides nas raízes e que a via metabólica deve estar íntegra para o efeito de HY5 nas LR ser expresso. Além disso, o intermediário naringenina (ou seus derivados), parece ter um papel positivo na formação de LR, atuando downstream a HY5. Além disso, os cruzamentos com mutantes dos transportadores de auxina revelaram que PIN3 e LAX3 são importantes para a formação de LR, atuando downstream aos flavonóides. Também identificamos uma rede molecular através de UHPLC-HRMS, para avaliar o efeito metabólico da naringenina. Essa rede indica que o perfil completo de flavonóides deve ser importante para o desenvolvimento da raiz e as alterações observadas especialmente no mutante tt6-3 podem resultar de um desvio metabólico da via dos flavonóides, longe da subclasse dos flavonóis. Além disso, também avaliamos o possível papel dos flavonóis no zoneamento do meristema radicular. Sabe-se que esses compostos contribuem para o efeito de citocinina (CK) na zona de transição das raízes (zona que divide a zona meristemática da zona de alongamento), que é essencial para estabelecer um mínimo de auxina importante para o tamanho do meristema radicular. Observamos um acúmulo de flavonóis no meristema em resposta à CK que possivelmente afetam o tamanho do meristema. Em conclusão, nossos resultados apontam um papel cooperativo da luz, auxina, CK e flavonóis na organização do meristema radicular e indução do crescimento da raiz dependente de luz.