Metabolômica de Dumortiera hirsuta (Sw.) Nees (Dumortieraceae), uma espécie de hepática, submetida a seca e ao aumento de UV-B

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Amaral, Icarus Palmieri Montessi do
• 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: Briófitas; Bryophytes; Chemical Ecology; Ecologia Química; Flavonoides; Flavonoids; Rehydration; Reidratação; Sacarídeos; Saccharides
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-12112024-170331/

É previsto que as alterações climáticas causem danos massivos às plantas nos próximos anos, pondo em perigo espécies selvagens e agrícolas e provocando impactos socioeconômicos. Fatores de estresses abióticos podem levar a respostas metabólicas relacionadas a compostos de defesa, como açúcares e compostos fenólicos. A identificação dos principais processos metabólicos que ocorrem sob múltiplos estresses combinados é apontada como um dos principais desafios para os estudos metabólicos que visam o melhoramento de espécies cultiváveis. Briófitas são propostas como bons modelos para compreender essas características devido as suas semelhanças com organismos ancestrais que dependiam fortemente da proteção química (dada a falta de tecidos de retenção hídrica) e enfrentavam um ambiente multi-estressante durante o processo de terrestrialização. O presente trabalho busca estudar o desempenho de produtos do metabolismo primário e especializado na defesa contra o estresse oxidativo causado pela dessecação e aumento de radiação UV-B na espécie hepática talosa Dumortiera hirsuta e buscar paralelos de defesas químicas em outros níveis filogenéticos. As plantas foram submetidas a estresses isolados e combinados durante cinco dias e posteriormente reidratadas. As amostras foram coletadas após exposição ao estresse e 10 min, 30 min, 2 h e 48 h após a reidratação para análise metabolômica (GC-MS e LC-MS2). Os resultados mostraram que a exposição ao estresse afetou os perfis metabólicos antes e depois da reidratação. O tratamento desidratado elevou a concentração de álcoois, ácido chiquímico, polióis e dissacarídeos, enquanto sua reidratação causou diminuição imediata da maioria dos compostos analisados em GC. A conjugação com radiação UV evitou muitas respostas observadas em grupos de estresses isolados, como um aumento de flavonóides intracelulares em 30 min após a reidratação para tratamento só com UV, levando a um perfil químico mais estável ao longo do experimento (provavelmente devido à ativação sinérgica de recursos de defesa). As famílias químicas apresentaram diferentes padrões que poderiam estar relacionados a mecanismos de defesa descritos nas briófitas para limitar os danos antes e depois do evento de reidratação. Compostos conjugados da parede celular, como flavonóides, sacarídeos e cumarinas e derivados, podem ser estocados para terem sua abundância reduzida ao longo das primeiras 2 horas após a reidratação e ressintetizados até 48h, enquanto compostos apolares, incluindo alcanos, alcenos, sesquiterpenos e ácidos graxos e derivados, foram altamente recrutados 2 horas após a reidratação. As plantas estressadas demoraram 2 horas após a reidratação para terem perfis químicos semelhantes ao controle, mas sequelas relacionadas ao período de estresse puderam ser observadas após 48 horas, incluindo diferenças nas abundâncias de ácido chiquímico, dissacarídeos e ácidos carboxílicos nos três tratamentos em comparação ao controle. Muitas variações observadas em Dumortiera hirsuta também foram descritas em angiospermas, especialmente para aquelas tolerantes à dessecação, o que apoia o uso de briófitas como modelo primordial para a compreensão de plantas de clados mais derivados.