Impacto da superexpressão da proteína desacopladora mitocondrial 1 (UCP1) no metabolismo fotossintético

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 consequencias adversas para o metabolismo celular, a mitocôndria controla um potente complexo antioxidante com reflexos na propria mitocondria, no citoplasma e nas outras organelas celulares. Entre os componentes desse complexo esta a proteína desacopladora mitocondrial (UCP), localizada na membrana interna da mitocondrial. As UCPs permitem a livre passagem de prótons do espaço intermembranas para a matriz mitocondrial, dissipando o gradiente de prótons e assim estimulando o fluxo de elétrons na cadeia transporadora de elétrons (CTE), reduzindo a produção de ROS. A superexpressão da UCP1 em plantas está associada a uma resposta global da célula que envolve desde o mecanismo de biogênese mitocondrial, até a indução de genes responsivos a estresses e mudanças no metabolismo fotossintético. Estudos recentes mostram que plantas superexpressando a UCP1 fixam CO2 com maior eficiência. Por outro lado, o perfil transcriptomico dessas plantas mostra a repressão de genes envolvidos na fotossíntese, como por exemplo genes que codificam proteínas dos fotossistemas I e II, fato constrastante, uma vez que os fotossistemas são fundamentais para a produção do NADPH que é utilizado no ciclo de Calvin. A proposta deste projeto é verificar as alterações provocadas pela superexpressão da UCP1 no metabolismo fotossintético em nível proteico e metabólico. Serão etudados parâmetros relacionados a eficiência fotossintética, os perfis das proteínas dos PSI e PSII, a relação NADPH/NADP, e a composição de carboidratos e clorofila em diferentes linhagens superexpressando UCP1 comparadas com plantas selvagens.