Utilização da uréia por folhas de Vriesea gigantea (Bromeliaceae) submetidas ao déficit hídrico, muito mais do que uma fonte de nitrogênio

• Processo: 10/13836-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2011
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Helenice Mercier
• Beneficiário: Alejandra Matiz Lopez
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Escassez de água Metabolismo de nitrogênio Urease
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: déficit hídrico | urease | Vriesea gigantae | Metabolismo do nitrogênio

Resumo

A urease vem sendo cada vez mais caracterizada como uma enzima muito importante na hidrólise da ureia, fornecendo nitrogênio para os vegetais. Estudos anteriores realizados no Laboratório de Fisiologia Vegetal do IBUSP demonstraram a preferência da bromélia epífita com tanque, Vriesea gigantea, pela ureia, como fonte de nitrogênio, além de localizar a urease nas membranas plasmáticas e no citoplasma das células foliares. Evidências recentes obtidas nesse mesmo Laboratório apontaram também para uma possível utilização do carbono (CO2) gerado a partir da hidrólise da uréia, explicando possivelmente a grande afinidade que essa bromélia possui por essa fonte nitrogenada. Ainda não se conhece o ciclo diurno da enzima urease em folhas de Vriesea gigantea, nem possíveis alterações de sua atividade decorrentes de uma situação de estresse hídrico. Imagina-se que numa condição de escassez d'água e, portanto, aumento do fechamento estomático, a ureia seria utilizada tanto como fonte de nitrogênio (N) quanto de carbono. Isso acarretaria possivelmente numa preferência ainda maior por essa fonte orgânica de N. Ensaios preliminares realizados no nosso Laboratório sugerem que V. gigantea é C3, no entanto quando submetida à escassez d'água, tem potencial para desenvolver o CAM. O presente projeto visa caracterizar a atividade da urease durante o ciclo diurno nas folhas de Vriesea gigantea quando essas forem submetidas ao estresse hídrico por falta d'água. Pretende-se conhecer se a atividade da urease seria estimulada na condição de estresse hídrico, quando possivelmente as folhas se tornariam CAM. Além disso, pretende-se analisar em que horário do ciclo diurno haveria um aumento da disponibilidade de nitrogênio e gás carbônico às células fotossintetizantes, a partir da hidrólise da uréia. A citolocalização do CO2 será também mostrada. Para tanto, folhas destacadas de V. gigantea serão submetidas ao estresse hídrico por falta d'água, por meio do emprego do polietilenoglicol (PEG) Ao mesmo tempo, será fornecida uréia (dissolvida ao PEG), como fonte de N. Serão feitas análises de acidez titulável e das atividades das enzimas fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPcase) e malato desidrogenase (MDH) para caracterizar a passagem de C3 a CAM durante o estabelecimento do estresse hídrico. Uma vez induzido o CAM, o ciclo diurno da urease será estudado e comparado à situação C3. Além disso, será realizada a localização intracelular do CO2 (gerado, em parte, pela atividade dessa enzima) por meio de reação específica de precipitação do CO2, cuja visualização será feita em microscópio eletrônico de transmissão. Espera-se que na condição CAM, a atividade da urease seja aumentada, proporcionando, também, um maior acúmulo de CO2 nas regiões próximas aos cloroplastos.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

LOPEZ, Alejandra Matiz. Utilização da uréia por folhas de Vriesea gigantea (Bromeliaceae) submetidas ao déficit hídrico, muito mais do que uma fonte de nitrogênio. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Biociências (IBIOC/SB) São Paulo.