Elucidação das respostas bioquímicas mediadas por L-arginina durante o desenvolvimento de embriões somáticos de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Cerruti, Giovanni Victorio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Araucaria angustifólia; Embriogênese somática; Nitric oxide; Óxido nítrico; Poliaminas; Polyamines; Somatic embryogenesis
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-13012021-145236/

A Araucaria angustifolia é uma conífera endêmica do Brasil e devido à sua exploração predatória, a espécie ocupa hoje apenas 2% do seu território original. Técnicas biotecnológicas como a embriogênese somática (ES) podem ser associadas a programas de melhoramento genético e conservação de germoplasma de espécies em situação de vulnerabilidade ou ameçadas de extinção. A similaridade entre a embriogênese zigótica e somática tem sido utilizada para estudos visando o aprimoramento do cultivo in vitro dos embriões somático, bem como para melhor compreensão acerca dos mecanismos moleculares e bioquímicos que regulam a embriogênese. Nesse contexto, a homeostase redox é um fator determinante para o correto desenvolvimento embrionário. Dentre os eventos envolvidos no balanço oxidativo, está o metabolismo de poliaminas (PAs) e óxido nítrico (ON), cujas vias metabólicas são associadas ao aminoácido L-arginina. O presente trabalho teve como objetivo analisar a influência do aminoácido L-arginina na biossíntese de ON, PAs e aminoácidos durante a fase de transição entre a proliferação das massas suspensor embrionárias e o desenvolvimento inicial dos embriões somáticos (pré-maturação) em culturas embriogênicas responsivas (R) e bloqueadas (B) ao desenvolvimento embrionário. Foram analisados: I) emissão de ON endógeno e a dinâmica de proliferação celular em suspensões celulares suplementadas com a L-arg (5 e 10 mM); II) perfil de PAs livres e aminoácidos (AAs); e III) a influência da manipulação do ambiente redox no desenvolvimento dos embriões utilizando glutationa (GSH) e butionina sulfoxilamina (BSO). Posteriormente à pré-maturação (14 dias), nas suspensões celulares suplementadas com 5 e 10 mM de L-arginina os níveis de ON observados na linhagem B foram maiores nos grupos suplementados com L-arginina em comparação ao controle, em contrapartida a linhagem R apresentou maior emissão no grupo controle e queda gradual nos tratamentos. Frente às condições de maturação, após 60 dias de cultivo, o tratamento suplementado com 5 mM de L-arginina apresentou o maior número de embriões no estádio I e II de desenvolvimento. Durante a fase de proliferação, na biossíntese de PAs observou-se um incremento no conteúdo de putrescina (Put) e espermina (Spm) nos grupos da linhagem B suplementados com L-arginina, enquanto que para ambas as linhagens a biossíntese de espermidina (Spd) permaneceu constante. Em relação à manipulação do ambiente redox, o grupo controle apresentou maior formação de embriões. Os resultados aqui obtidos fornecem informações relevantes acerca da interação entre o metabolismo da L-arginina e embriogênese somática, onde a suplementação de 5 mM do aminoácido favoreceu a geração de embriões, fato associado à diminuição no conteúdo de ON, bem como outros comportamentos bioquímicos aqui observados, como o acúmulo da poliamina putrescina e a variação no conteúdo de aminoácidos. O conhecimento oriundo do presente trabalho fornece novas abordagens para o aprimoramento das condições artificiais aplicadas no processo de embriogênese somática em Araucaria angustifolia.