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Expressão de genes da ferritina e resposta antioxidante em duas cultivares de Coffea arabica expostas a ferro e aluminio

Autor(es):
Alexandra Bottcher
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
Data de defesa:
Membros da banca:
Luiz Gonzaga Esteves Vieira; Janette Palma Fett
Orientador: Paulo Mazzafera
Resumo

A ferritina é uma proteína que armazena átomos de ferro (Fe) em uma forma não tóxica, controlando o nível desse metal nas células. Em humanos, a ferritina também é capaz de se ligar ao alumínio (Al), evitando sua toxicidade. Como o cafeeiro consegue crescer adequadamente em solos ácidos, com níveis elevados de Al, e células em suspensão tratadas com esse mesmo metal têm expressão aumentada de genes que codificam para ferritina, há a possibilidade dessa proteína se complexar ao Al também em plantas. Na indução da síntese da ferritina em suspensões celulares de Coffea arabica cv. Mundo Novo com 300 e 1.200 µmol/L de sulfato ferroso observou-se um aumento de 8,9 e 18,2 vezes, respectivamente, do RNAm CaFer1 da ferritina, em relação ao controle. Já o tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio resultou na diminuição de 4,57 vezes na expressão desse gene, em relação ao controle. Para Coffea arabica cv. Icatu, todos os tratamentos resultaram na queda da expressão de CaFer1, sendo que essa diminuição foi de 29,0 e 6,3 vezes para as células tratadas com 300 e 1.200 µmol/L de sulfato ferroso, respectivamente, e de 98,0 vezes para o tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio, em relação ao controle. Esses mesmos tratamentos não induziram, em ambas as cultivares, expressão diferencial significativa de outro gene da ferritina analisado, o CaFer2. Os resultados do Western Blot mostraram certa concordância com esses resultados. Assim como em outras plantas, a ferritina de células em suspensão de cafeeiro responde à presença do Fe, entretanto, devido ao não acúmulo dessa proteína nas células submetidas ao tratamento com 5 mmol/L de sulfato de alumínio-potássio, provavelmente, a ferritina não esteja envolvida na complexação desse metal no cafeeiro ou a concentração utilizada foi elevada, o que pode ter causado danos nos ácidos nucléicos ou impedido a transcrição normal dos genes. Nas análises in silico utilizando CaFer1 e CaFer2 de C. arabica e os genes da ferritina de C. canephora e C. racemosa, observaram-se alta similaridade entre CaFer1 e a ferritina de C. canephora e entre CaFer2 e a ferritina de C. racemosa. Por fim, os ensaios com as enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa S-transferase (GST), glutationa redutase (GR) e guaiacol peroxidase (GPOX) revelaram que as culturas celulares de Mundo Novo foram mais responsivas aos tratamentos aplicados, exceto em relação à GST, que foi a enzima que apresentou atividade mais acentuada para Icatu. Além disso, observou-se que a resposta enzimática foi dose dependente e que as duas cultivares utilizaram vias distintas para defesa celular contra espécies ativas de oxigênio. (AU)

Processo FAPESP: 06/57404-2 - Expressão de genes da ferritina e resposta antioxidante em duas cultivares de Coffea arabica expostas a ferro e alumínio
Beneficiário:Alexandra Bottcher
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado