Níveis alterados de H2O2 e O2 em Saccharomyces cerevisiae: perfil de antioxidantes e consequências no DNA

• Processo: 97/01930-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 1997
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 1999
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Rogerio Meneghini
• Beneficiário: Jeane Maria de Freitas
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 95/09442-6 - Correlação entre homeostase de ferro e estresse oxidativo conseqüências para a produção de modificações oxidativas no DNA, AP.TEM
• Assunto(s): Superóxido dismutase Superóxidos Peróxido de hidrogênio Estresse oxidativo Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estresse Oxidativo | Peroxido De Hidrogenio | Saccharomyces Cerevisiae | Superoxido | Superoxido Dismutase

Resumo

Evidências diretas de que a superóxido dismutase tem um papel protetor contra toxicidade por oxigênio tem sido obtidas. Linhagens de S. cerevisiae contendo mutações no gene da Mn-superóxido dismutase (SOD2) são extremamente sensíveis a concentrações elevadas de oxigênio, embora o crescimento em oxigênio atmosférico pareça normal (van Loon, 1986). Por outro lado, linhagens contendo mutações no gene da Cu,Zn-superóxido dismutase (SOD1) apresentam uma forte intolerância a oxigênio, mesmo quando em níveis atmosféricos (Gralla & Valentine, 1991). A citoxicidade exibida pelos mutantes sod é determinada pelo aumento dos níveis intracelulares do radical superóxido (O2-). Há evidências de que o O2- pode favorecer a reação de Fenton por reduzir Fe3+ a Fe2+. Seguindo o mesmo princípio, O2- poderia remover Fe3+ de sítios ativos de enzimas contendo ferro-enxofre (Fe-S cluster), o que implicaria na inativação destas. Na presença de SOD o radical O2- é convertido a H2O2, que pode oxidar Fe2+ a Fe3+ gerando radicais OH na reação de Fenton. Tem sido proposto que o radical OH é a principal causa dos efeitos genotóxicos exibido por células em condições de estresse oxidativo. OH pode lesar diretamente o DNA, causando fragmentação de açúcares, oxidação de bases nitrogenadas e quebras no DNA (Hageman et al., 1992). Células em condições de estresse oxidativo utilizam mecanismos de defesa antioxidantes que podem ou não ser enzimáticos. A defesa enzimática é feita, principalmente, pela SOD, catalase e glutationa peroxidase. A defesa não enzimática inclui a glutationa (Jamieson, 1995). Os estudos sobre mudanças na expressão gênica sob condições de estresse oxidativo são limitados, embora haja indícios de que H2O2 e O2- tenham esse papel em procariotos e eucariotos (Storz et al., 1990; Demple & Amabile-Cuevas, 1991; Schmidt et al., 1995; Kuge & Jones, 1994). Neste trabalho, nós construímos linhagens de Saccharomyces cerevisiae que expressam diferentes níveis de SOD para estudar possíveis mecanismos de regulação de enzimas antioxidantes por O2- e H2O2, correlacionando com lesões oxidativas no DNA. O padrão de crescimento dessas linhagens em meio rico na presença de ar não mostrou diferença. A presença de ar conferiu maior crescimento e divisão celular em todas as linhagens como já observado na literatura por Gancedo & Serrano (1989). O crescimento em meio mínimo, na ausência de aeração foi semelhante ao em meio rico. Crescimento em meio mínimo na presença de ar conferiu às células mutantes, sod1-/sod2-, uma certa sensibilidade como observado por Chang & Kosman (1990) e Liu et al. (1992). Foi observado que células superexpressando SOD são levemente sensíveis à aeração. A razão para isto não está clara. Linhagens apresentando níveis crescentes de SOD foram submetidas à análise do perfil de antioxidantes como Catalase, Glutationa peroxidase e Glutationa redutase. Nós observamos que o meio de cultura interfere na expressão de SOD nas diferentes linhagens. Células cultivadas em meio rico não expressam altos níveis de SOD. As dosagens enzimáticas de culturas de células em meio mínimo, bem como as análises de lesões oxidativas no DNA serão iniciadas. (AU)

Publicações acadêmicas

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

FREITAS, Jeane Maria de. O papel do metabolismo de ferro no estresse oxidativo em Saccharomyces cerevisiae. 1999. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.