A mitocôndria como elemento central na resposta a estresses em plantas

Resumo

A mitocôndria desempenha papel central na respiração aeróbica e no metabolismo energético em organismos complexos. O metabolismo energético mitocondrial por sua vez é a principal fonte de espécies reativas de oxigênio (ROS). Para lidar com a expressiva geração de ROS e suas consequências nocivas para o metabolismo celular como um todo, a mitocôndria controla um potente aparato antioxidante com reflexos na própria mitocôndria, no citoplasma e nas outras organelas celulares. Apesar de durante o processo evolutivo as mitocôndrias terem mantido seu próprio genoma, a maior parte das proteínas mitocondriais são codificadas pelo genoma nuclear, enquanto que o genoma mitocondrial codifica um pequeno numero de proteínas, incluindo parte daquelas envolvidas nos complexos da cadeia de transporte de elétrons (CTE). Assim, alterações no metabolismo mitocondrial ditadas pelos processos de diferenciação e desenvolvimento ou adaptação a condições ambientais adversas, requerem uma estreita comunicação entre a mitocôndria, o núcleo, e outros compartimentos celulares. Em plantas, os elementos regulatórios envolvidos nesse processo ainda são pouco conhecidos. Recentemente demonstramos que a superexpressão da proteína desacopladora mitocondrial 1 (UCP1) em plantas de tabaco (Nicotiana tabacum) induz o processo de biogênese mitocondrial, altera a morfologia mitocondrial e amplifica uma extensa resposta anti-estresses. Com isso as plantas superexpressando UCP1 apresentam significativa melhora na performance biológica sob diversas condições de estresses abióticos. Neste projeto propomos identificar genes candidatos que interfiram na comunicação entre a mitocôndria e outros compartimentos celulares visando à produção de plantas de milho (Zea mays) mais resistentes a estresses abióticos. (AU)