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Sinalização do óxido nítrico (NO) na resposta de defesa de plantas ao ataque de patógenos: análise da expressão gênica, produção de compostos secundários e bioenergética mitocondrial

Processo: 08/11636-5
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2009 - 31 de agosto de 2011
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Pesquisador responsável:Ione Salgado
Beneficiário:Ione Salgado
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):10/01560-1 - Sinalização do óxido nítrico (no) na resposta de defesa de plantas ao ataque de patógenos: análise da expressão gênica, produção de compostos secundários e bioenergética mitocondrial, BP.TT
Assunto(s):Bioquímica vegetal  Óxido nítrico  Expressão gênica  Mitocôndrias vegetais  Metabolismo vegetal  Flavonoides  Resistência genética vegetal 

Resumo

Estudos recentes vêm demonstrando que o radical óxido nítrico (NO) é um sinalizador importante no mecanismo de resistência de plantas ao ataque de patógenos e o presente projeto de pesquisa tem como objetivo aprofundar nosso conhecimento nesta área. Plantas de Arabidopsis thaliana duplo-mutantes para a enzima nitrato redutase (NR) (nia1 nia2) se tornam suscetíveis à bactéria Pseudomonas syringae e esta perda de resistência foi atribuída à incapacidade deste mutante prontamente produzir NO em resposta ao ataque da bactéria, incapacidade esta decorrente de seu baixo conteúdo de arginina e nitrito, os substratos para a síntese de NO. A resistência a patógenos é também afetada em mutantes de A. thaliana com diferentes níveis de expressão de S-nitrosoglutathiona redutase (GSNOR), uma enzima que, por alterar o conteúdo de S-nitrosotióis na planta, interfere na homeostase do NO. O papel do NO na defesa vegetal tem sido relacionado à sua ação na expressão gênica, aumentando a produção de compostos de defesa, entre estes, flavonóides e outros produtos do metabolismo secundário. A mitocôndria é um alvo e, também, uma organela essencial para o metabolismo do NO. Neste contexto, o presente projeto de pesquisa pretende: (1) analisar o padrão de expressão gênica (em larga escala) de plantas de A. thaliana em resposta à inoculação da bactéria Pseudomonas syringae, comparando-se as alterações encontradas no tipo selvagem com aquelas do mutante nia1 nia2 antes e após a recuperação dos níveis de aminoácidos ou NO; (2) analisar no modelo Arabidopsis-Pseudomonas o perfil de produtos do metabolismo secundário, particularmente compostos de defesa, e correlacionar com as alterações na expressão gênica; (3) analisar o efeito de extratos de soja e Citrus, ricos em produtos de defesa do metabolismo secundário, na síntese de NO através da auto-oxidação da L-arginina ou da redução ácida do nitrito; (4) analisar os efeitos da mutação para GSNOR na atividade da cadeia respiratória e no metabolismo de NO em mitocôndrias isoladas de A. thaliana. Os resultados a serem obtidos poderão enriquecer nosso conhecimento sobre os mecanismos de defesa vegetal, mediados por NO, contra o ataque patogênico. (AU)

Publicações científicas (5)
(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-FILHO, PLINIO RODRIGUES; SAVIANI, ELZIRA ELISABETH; SALGADO, IONE; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA. The effect of nitrate assimilation deficiency on the carbon and nitrogen status of Arabidopsis thaliana plants. Amino Acids, v. 46, n. 4, p. 1121-1129, APR 2014. Citações Web of Science: 2.
FRUNGILLO, LUCAS; PALAMIM DE OLIVEIRA, JUSCELEY FATIMA; SAVIANI, ELZIRA ELISABETH; OLIVEIRA, HALLEY CAIXETA; CARMEN MARTINEZ, M.; SALGADO, IONE. Modulation of mitochondrial activity by S-nitrosoglutathione reductase in Arabidopsis thaliana transgenic cell lines. BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, v. 1827, n. 3, p. 239-247, MAR 2013. Citações Web of Science: 19.
FERREIRA, PABLO G.; FRUNGILLO, LUCAS; ROSSO, VERIDIANA V.; MACHADO, DAISY; MERCADANTE, ADRIANA Z.; FERREIRA, CARMEN V.; SALGADO, IONE. Soybean extracts enriched with free isoflavones promote nitric oxide synthesis and affect the proliferation of breast adenocarcinoma cells. REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY, v. 23, n. 1, p. 86-93, JAN-FEB 2013. Citações Web of Science: 0.
SANTOS-FILHO, P. R.; VITOR, S. C.; FRUNGILLO, L.; SAVIANI, E. E.; OLIVEIRA, H. C.; SALGADO, I. Nitrate Reductase- and Nitric Oxide-Dependent Activation of Sinapoylglucose:malate sinapoyltransferase in Leaves of Arabidopsis thaliana. Plant and Cell Physiology, v. 53, n. 9, p. 1607-1616, SEP 2012. Citações Web of Science: 10.
FERREIRA, PABLO GOMES; SUEDAN SOUZA LIMA, MARIA ANGELICA; BERNEDO-NAVARRO, ROBERT ALVIN; CONCEICAO, ROGERIO ARCURI; LINHARES, EDLAINE; HELENA FRANKLAND SAWAYA, ALEXANDRA CHRISTINE; YANO, TOMOMASA; SALGADO, IONE. Stimulation of Acidic Reduction of Nitrite to Nitric Oxide by Soybean Phenolics: Possible Relevance to Gastrointestinal Host Defense. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 59, n. 10, p. 5609-5616, MAY 25 2011. Citações Web of Science: 7.

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