Regulação da biossíntese da vitamina E em tomateiro (Solanum lycopersicum L.): da diversidade natural à manipulação do metabolismo - Silva, Juliana Almeida Barros da (2015)
Tocoferóis, compostos com atividade de vitamina E (VTE), são antioxidantes lipofílicos sintetizados exclusivamente por organismos fotossintetizantes. A produção desses compostos ocorre a partir da ligação de um grupo cromanol a uma cadeia isoprênica, esta originada a partir de duas vias metabólicas possíveis: pela síntese de novo ou pela ativação do fitol liberado durante a quebra da clorofila, esta dependente de fitol quinase (VTE5). Conhecer os mecanismos responsáveis pela síntese e pelo acúmulo de vitamina VTE em plantas cultivadas é de grande interesse devido sua importância para a fisiologia vegetal e para a saúde humana. Frutos de tomate e seus derivados constituem fonte significativa de VTE na dieta humana. Para além da importância nutricional, o tomateiro emerge como um interessante modelo de estudo dos mecanismos regulatórios subjacentes à biossíntese de tocoferóis, visto que seu fruto combina uma ativa síntese de novo de isoprenóides juntamente com a degradação de clorofila durante o amadurecimento. Em estudo anterior, loci para caracteres quantitativos (QTL) para tocoferol em frutos foram identificados a partir da determinação dos níveis das isoformas α, β, μ e δ em uma população de linhagens introgredidas (ILs) de Solanum pennellii. Genes candidatos dentro dos intervalos dos QTL foram propostos, incluindo alguns relacionados à defitilação da clorofila e ao metabolismo fitol, CLOROFILASE (CLH) e um homólogo à VTE5, nomeado FARNESOL QUINASE (FOLK). Nesse contexto, o presente trabalho apresenta contribuições para o entendimento da regulação da biossíntese de VTE em tomateiro. Para tanto, adotaram-se diferentes abordagens, as quais incluem: a caracterização inicial da regulação transcricional dos genes envolvidos na biossíntese de tocoferóis ao longo do desenvolvimento de tomateiro; a exploração dos determinantes genéticos envolvidos no QTL para tocoferol a partir da análise do perfil transcricional de ILs; a análise integrada das mudanças do metabolismo de tocoferóis e outros isoprenóides em mutantes de tomateiro deficientes no amadurecimento e na degradação de clorofila; e, por fim, o estudo detalhado do metabolismo do fitol por meio da caracterização funcional dos genes codificantes para VTE5, FOLK e CLH(1). Os resultados obtidos fornecem valiosas informações sobre os mecanismos que controlam o acúmulo de VTE, além de expor inúmeras conexões entre o metabolismo de tocoferol e outras vias metabólicas que, em última análise, impactam a fisiologia de tomateiro