Caracterização funcional de novas enzimas relacionadas à produção de óleo em oleaginosas

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Trenz, Thomaz Stumpf
• Orientador(a): Margis-Pinheiro, Márcia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Óleos vegetais; Biocombustíveis; Genômica
• Palavras-chave em Inglês: Plant oils; Functional genomics; Mutant rescue; Biofuels
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/248498

Novas fontes de combustíveis e produtos não baseados no óleo de petróleo são necessárias na sociedade moderna. Uma das alternativas é o óleo derivado de plantas. Os triglicerídeos (TAGs), componentes dos óleos vegetais, são os principais lipídeos de estoque em plantas. O entendimento de como os triglicerídeos são formados é importante para o desenvolvimento de estratégias visando melhorar o conteúdo e a composição de óleos nutricionais e industriais. As diacilglicerol aciltransferases (DGATs) são as enzimas chave para biossíntese de TAGs e catalisam a condensação do diacilglicerol (DAG) e dos ácidos graxos à formação de triglicerídeos. Diversos tipos de genes DGAT já foram identificados em plantas. DGAT1 e DGAT2 são enzimas ligadas a membranas já bem caracterizadas, mas pouco é sabido sobre a isoforma DGAT3 solúvel na maioria de espécies de plantas. O objetivo deste estudo foi caracterizar as duas isoformas de DGAT3 (GmDGAT3A e GmDGAT3B) de soja (Glycine max), a principal fonte de óleo vegetal do Brasil, e de mamona (Ricinus communis, RcDGAT3), oleaginosa que possui altos níveis de ácido ricinoleico em sua semente. Plantas de Arabidopsis thaliana expressando de forma heteróloga a RcDGAT3 de mamona não apresentaram diferença no perfil de ácidos graxos em suas sementes. Leveduras mutantes para a biossíntese de TAGs foram incapazes de recuperar o fenótipo mutante quando expressam GmDGAT3A, GmDGAT3B, ou RcDGAT3. A suplementação dessas leveduras com ácido linoleico, ou ácido linolênico não resultou na síntese de triglicerídeos, indicando que GmDGAT3A e GmDGAT3B necessitam de um conjunto diferente de substratos não encontrados nas células de leveduras. Folhas de Nicotiana benthamiana expressando fusões traducionais de GmDGAT3A, GmDGAT3B, ou RcDGAT3 com proteínas fluorescentes, mostraram que GmDGAT3B é parcialmente co-localizada com o retículo endoplasmático, enquanto GmDGAT3A é concentrada em pequenos pontos citosólicos, e simultaneamente espalhada pela célula. A expressão heteróloga de RcDGAT3-CFP tanto em folhas de N. benthamiana, quanto em folhas de Arabidopsis mostrou uma localização similar a GmDGAT3A-GFP, ou seja, as proteínas estavam localizadas em pontos no citosol das células vegetais. O principal papel da DGAT3 nessas oleaginosas ainda não é claro, mas é provável que estas enzimas tenham propriedades bioquímicas diferentes dos ortólogos já descritos.