Análises do proteoma de raízes de cana-de-açúcar e da expressão de uma peroxidase apoplástica responsiva à micorriza arbuscular - Souza, Simão Lindoso de (2006)
Micorrizas arbusculares (MAs) são associações simbióticas entre os fungos do filo Glomeromycota e a maioria das plantas. Os mecanismos moleculares que controlam o processo de colonização e desenvolvimento das MAs são ainda pouco conhecidos, mas proteínas com acúmulo diferencial em MAs podem ter papel regulatório importante. O presente trabalho teve como objetivo detectar, por meio de eletroforese bi-dimensional (2D-PAGE) e espectrometria de massas, proteínas com acúmulo diferencial no fluido intercelular (FI), membrana plasmática ou tecido radicular de cana-de-açúcar colonizada por Glomus clarum. Plântulas de cana-de-açúcar micropropagadas foram inoculadas com G. clarum e cultivadas com 20 ou 200 mg de P kg-1 de substrato. Raízes micorrizadas e não-micorrizadas, 8 semanas após a inoculação, foram utilizadas para a extração de proteínas do FI, membrana plasmática e tecido radicular (solúveis totais). As proteínas foram separadas por 2D-PAGE e analisadas por espectrometria de massas. Os perfis de proteínas solúveis totais e de membrana plasmática não revelaram proteínas relacionadas à simbiose. No entanto, três proteínas do FI, uma hidrolase aspártica putativa, uma histidina quinase putativa e uma peroxidase putativa apresentaram acúmulo induzido em raízes micorrizadas. As atividades de peroxidases nas raízes e apoplasto das raízes foram determinadas. A atividade de peroxidase apoplástica foi maior em raízes colonizadas e cultivadas em baixo teor de P, quando comparado com controles não-inoculados. Com base na seqüência parcial de aminoácidos dessa peroxidase, um fragmento de seu gene (POX1) foi amplificado e clonado a partir de cDNA de raízes de cana-de-açúcar. A sequência obtida mostrou 90% e 91% de identidade com peroxidase de milho (NCBI) e cana-de-açúcar (TIGR), respectivamente. A análise de expressão de POX1 foi feita por PCR quantitativo a partir de transcritos extraídos de raízes micorrizadas e não-micorrizadas, em condições de baixo e alto P. O acúmulo de transcritos de POX1 em raízes micorrizadas em condições de baixo P foi 6,8 vezes maior do que em raízes micorrizadas cultivadas em condições de alto P. Raízes micorrizadas e cultivadas em condições de alto P apresentaram acúmulo de transcritos 3,9 vezes menor do que em raízes nãomicorrizadas cultivadas nas mesmas condições de P. Os dados obtidos sugerem que o controle do metabolismo de espécies ativas de oxigênio é um dos fatores que contribuem para a regulação do desenvolvimento de MAs. Estudos com plantas alteradas para a expressão de POX1 são, no entanto, necessários para elucidar a essencialidade dessa peroxidase nas MAs.