Transformação de genomas plastidiais de tomate e fumo visando a modificação do metabolismo de tocoferóis

Autor(es)

Irving Joseph Berger

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2005-05-23
• Orientador: Ricardo Antunes de Azevedo
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Indexada em: Banco de Dados Bibliográficos da USP-DEDALUS
• Localização: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz; ESALQ-BC /t635.642; B496t

Resumo

A transformação de genomas cloroplastidiais de tomate (Lycopersicon esculentum Mild.) no ano de 2001, mais de uma década após o primeiro resultado do desenvolvimento dessa tecnologia em fumo, ampliou a oportunidade para a introdução e expressão de transgenes em genomas plastidiais de plantas de valor alimentício. Dentre outras vantagens, a segurança ambiental e os altos níveis de expressão de transgenes, com conseqüente elevado acúmulo da proteína de interesse, são decorrentes da transformação de genomas cloroplastidiais. Uma vez que plastídeos estão envolvidos em diversos processos metabólicos celulares, a modificação de qualquer um desses processos pode ser viabilizada pela introdução de genes exógenos ou alteração de genes endógenos em plastídeos. Dadas as importantes propriedades terapêuticas associadas ao consumo de vitamina E, especialmente α-tocoferol, em doses superiores àquelas necessárias à nutrição humana (100 a 400 IU), este trabalho teve como objetivo a obtenção de plantas com alto conteúdo desta vitamina pela transformação de cloroplastos. Os genes s/r0089 e s/r0090 de Synechocystis sp. PCC6803, que codificam as enzimas γ-tocoferol metil transferase (y-TMT) e HPP dioxigenase (HPPDase) respectivamente, foram isolados e introduzidos em vetores de transformação de cloroplastos, resultando nos plasmídeos plJB30, plJB31 e plJB32, os quais contêm as regiões codificadoras dos genes s/r0089, s/r0090 e s/r0089+s/r0090, respectivamente. Experimentos de biobalística em explantes foliares de tomate e fumo foram conduzidos para a integração e expressão dos transgenes nos genomas plastidiais. Plantas de fumo contendo as três construções foram confirmadas serem homoplásmicas, possuindo os transgenes corretamente integrados. Desde que superexpressão de genes que codificam a enzima HPPDase em plantas podem levar à resistência aos herbicidas inibidores desta enzima, plantas transplastômicas de fumo foram analisadas e apresentaram resistência ao isoxaflutole em testes in vitro. Plantas de tomate homoplásmicas contendo os transgenes foram confirmadas somente para a construção plJB32, apresentando os transgenes corretamente integrados. (AU)

• Processo FAPESP: 01/08551-9 - Aumento do teor de vitamina E (alfa-tocoferol) em tomate (Lycopersicon esculentum mill) via transformação de cloroplastos
• Beneficiário: Irving Joseph Berger
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado