Transporte e acúmulo de cádmio em diferentes genótipos de tomateiro: abordagens fisiológicas, proteômicas e moleculares.

Resumo

Ao longo das últimas décadas a agricultura vem sofrendo mudanças com o surgimento de novos cenários relativos aos problemas ambientais, principalmente aqueles que envolvem a contaminação dos solos e águas com metais pesados. Estes problemas são mais graves se pensarmos que metais como o Cádmio (Cd) entram facilmente na cadeia alimentar pela sua absorção via raízes das plantas que são usadas como alimentos. Embora vários estudos tenham sido realizados visando entender os impactos do Cd no metabolismo oxidativo de espécies cultivadas, pouco conhecemos sobre a cinética de absorção e acúmulo deste metal nos tecidos, bem como sobre a dinâmica de respostas em nível bioquímico e molecular ao longo deste processo. Tais informações são de extrema importância, pois podem ajudar a desvendar mecanismos de resposta e tolerância ao Cd de uma forma integrada e complexa. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar as alterações fisiológicas, bioquímicas e moleculares, durante o processo de absorção e acúmulo de Cd, por meio da análise conjunta de todos estes processos, usando genótipos de tomateiro sensíveis e tolerantes a este metal. Com isso, pretendemos traçar um mapa no qual os processos de absorção e acúmulo de Cd em plantas de tomateiro sejam monitorados desde o primeiro instante em que as plantas entram em contato com o metal, até o momento que as mesmas encontram-se sob estresse crônico. Associado a estes estudos de cinética de absorção e acúmulo de Cd, pretendemos traçar o perfil de resposta do sistema antioxidante celular, além de realizar o estudo nas alterações proteicas, da síntese de fitoquelatinas e em nível molecular da expressão de genes relacionados ao transporte de íons da solução para as plantas, via tecidos de raízes. Para tanto, serão utilizadas metodologias de análise da cinética de absorção de Cd e nutrientes ao longo do tempo, no cultivo das plantas em sistema de hidroponia, visando identificar quais seriam os tempos mais importantes de reconhecimento e resposta ao estresse. De forma complementar, usaremos enxertias recíprocas entre genótipos de tomateiro tolerantes e sensíveis, como ferramentas para estudar a sinalização entre o sistema radicular e a parte aérea das plantas durante o processo de absorção e acúmulo do metal nos tecidos. A obtenção destes resultados, somada aos conhecimentos prévios de outros trabalhos envolvendo a resposta de espécies cultivadas ao Cd e também à própria experiência do grupo pesquisa proponente, devem gerar informações de alta relevância, as quais serão apresentadas na forma de publicações em periódicos internacionais reconhecidos e respeitados da área. (AU)