Estudo do papel das proteínas mitocondriais desacopladas na tolerância aos estresses abióticos empregando diferentes abordagens

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Genética) - IBB

As proteínas desacopladoras pertencem à família de carreadores aniônicos mitocondriais. De maneira geral, as proteínas desacopladoras dissipam o gradiente eletroquímico de prótons gerados na respiração na forma de calor, sendo dependentes de ácidos graxos e sensíveis aos nucleotídeos purínicos. O presente estudo visou investigar o comportamento de plantas transgênicas de tabaco que expressam de forma constitutiva o gene AtUCP1, frente aos estresses osmótico e salino, bem como analisar a atividade das regiões promotoras dos genes AtUCP1 e AtUCP2 de Arabidopsis thaliana, em resposta aos estresses osmótico e de baixa temperatura, e ao ácido abscísico. Numa primeira abordagem foram utilizadas sementes selvagens e de duas linhagens transgênicas, germinadas em meio MS adicionados ou não de NaCl e Manitol. O teste de germinação revelou que as linhagens transgênicas apresentam uma maior tolerância aos referidos estresses. Quando o crescimento radicular foi analisado, uma maior inibição foi constatada no controle não transgênico em relação às duas linhagens transgênicas testadas. Adicionalmente, quando submetidas aos estresses, uma maior acumulação de ânion superóxido foi verificada nas folhas de plântulas não transgênicas em relação às plântulas das linhagens transgênicas. Quanto à quantificação de GUS nas plantas transformadas com os promotores dos genes AtUCP1 e AtUCP2, nenhuma alteração significativa foi observada em nenhum dos tratamentos testados

The uncoupling proteins belong to the mitochondrial anion carrier family. In general, the uncoupling proteins dissipate the proton electrochemical gradient generated in respiration as heat, being dependent on fatty acids and sensitive to purine nucleotides. In the present study, we investigated the behavior of transgenic tobacco plants that overexpress the AtUCP1 gene when subjected to osmotic and saline stress, as well as the activity of the promoters of the AtUCP1 and AtUCP2 genes of Arabidopsis thaliana, in response to osmotic and cold stress, and abscisic acid. In the first approach, seeds from wild type and two transgenic lines were germinated in MS medium containing (or not) NaCl and mannitol. The germination test showed that the transgenic lines have a higher stress tolerance. When root growth was analyzed, a greater inhibition was observed in non-transgenic control seedlings as compared to seedlings of the two transgenic lines tested. Additionally, when subjected to stress, a greater superoxide anion accumulation was detected in leaves of non-transgenic seedlings as compared to seedlings of transgenic lines. Quantification of GUS activity in the plants transformed with the tested promoters, revealed no treatmentspecific differences