Interação entre óxido nítrico e metabolismo de nitrogênio no desenvolvimento de raízes da espécie modelo Arabidopsis thaliana e de espécies arbóreas nativas do Brasil

• Processo: 19/15095-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Marília Gaspar Maïs
• Beneficiário: Marília Gaspar Maïs
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA). Secretaria de Meio Ambiente, Infraestrutura e Logística (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Amedea Barozzi Seabra ; André Luiz Wendt dos Santos ; Eduardo Purgatto ; Halley Caixeta de Oliveira
• Assunto(s): Nutrição mineral de plantas Desenvolvimento vegetal Óxido nítrico Nitratos S-nitrosoglutationa Amônia Alterações metabólicas Metabolismo de nitrogênio Arabidopsis thaliana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alterações metabólicas | amônio | desenvolvimento radicular | nitrato | Oxido Nitrico | S-nitrosoglutationa | Nutrição mineral, desenvolvimento vegetal

Resumo

Os íons nitrato e amônio são as principais fontes inorgânicas de nitrogênio para as plantas e alteram a arquitetura das raízes. Diferentes espécies vegetais podem apresentar diferenças quanto à fonte de nitrogênio preferencialmente utilizada, bem como respostas distintas ao nitrato e amônio. Embora esses íons possam atuar diretamente como moléculas sinalizadoras, induzindo rapidamente a expressão de um grande número de genes, as respostas das raízes aos nutrientes podem ser mediadas por outras moléculas, como o óxido nítrico (NO). Em plantas, a enzima nitrato redutase (NR) é considerada a principal enzima envolvida na síntese de NO. A enzima S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR), por sua vez, controla os níveis de S-nitrosoglutationa (GSNO), o principal reservatório de NO nas células. Este trabalho objetiva avaliar se as diferenças na arquitetura de raízes de Arabidopsis thaliana e de espécies arbóreas nativas do Brasil crescidas em nitrato ou amônio estariam relacionadas aos níveis de NO/GSNO na planta. Para tal, mudas de espécies arbóreas com diferentes estratégias de uso do nitrogênio (Heliocarpus popayanensis, Cariniana estrellensis e Araucaria angustifolia) serão cultivadas em hidroponia e as plantas de A. thaliana do genótipo selvagem (Col-0) e de mutantes com alterações no teor de NO (nia1nia2, gsnor+ e gsnor-) serão cultivadas in vitro. Em ambos os modelos, as plantas serão tratadas com as diferentes fontes de nitrogênio em concentrações variadas. Também será realizada aplicação exógena de GSNO e de um sequestrador de NO na presença de nitrato ou amônio. Serão avaliados parâmetros morfológicos (comprimento e massa das raízes principais e laterais, densidade de pelos radiculares), bioquímicos (quantificação de compostos e atividade de enzimas relacionadas ao metabolismo de nitrato e NO) e moleculares (expressão de genes de interesse relacionados às respostas observadas). Espera-se, adicionalmente, identificar proteínas S-nitrosiladas, metabólitos cuja abundância tenha sido modulada por NO e associar o conjunto das modificações observadas às alterações da arquitetura radicular. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SANTOS, CAMILLA ALVES; MORO, CAMILA FERNANDES; SALGADO, IONE; BRAGA, MARCIA REGINA; GASPAR, MARILIA. Noncoding RNAs responsive to nitric oxide and their protein-coding gene targets shed light on root hair formation in Arabidopsis thaliana. FRONTIERS IN GENETICS, v. 13, p. 13-pg., 2022-09-27. (11/13220-3, 20/11908-7, 17/50341-0, 19/15095-3)

SEABRA, AMEDEA B.; SILVEIRA, NEIDIQUELE M.; RIBEIRO, RAFAEL, V; PIERETTI, JOANA C.; BARROSO, JUAN B.; CORPAS, FRANCISCO J.; PALMA, JOSE M.; HANCOCK, JOHN T.; PETRIVALSKY, MAREK; GUPTA, KAPUGANTI J.; et al. Nitric oxide-releasing nanomaterials: from basic research to potential biotechnological applications in agriculture. NEW PHYTOLOGIST, v. 234, n. 4, p. 7-pg., 2022-03-29. (20/03646-2, 12/19167-0, 17/11279-7, 18/08194-2, 19/15095-3, 15/21546-7)