Indução de memória fisiológica por substâncias aleloquímicas em Sorghum bicolor

Resumo

A memória adquirida a partir de situações desfavoráveis é uma característica adaptativa encontrada nos sistemas biológicos. Em plantas a memória do estresse tem sido comprovada quanto a presença do frio, da seca e eventos de herbivoria. A memória do agente invasor ou de suas substâncias liberadas parece trazer vantagens adaptativas ao vegetal, porém ainda tem sido pouco reportada na literatura científica. O presente estudo considera a raiz como principal órgão vegetal que permanece em contato direto com os aleloquímicos presentes em soluções do solo assim, provavelmente, deve exibir os primeiros ajustes morfo-fisiológicos. Assim, esse projeto tem como hipótese que plantas previamente expostas a substâncias aleloquímicas apresentam um efeito de memória nos ajustes moleculares e morfo-fisiológicos que ocorrem diante da percepção do estímulo externo, por meio de alterações no padrão de metilação dos genes GST, SHR, REV, PHB, PHV e micro RNAs 165/166, levando a um processo mais eficiente de detoxificação, re-estabelecimento do tecido radicular e manutenção nos indivíduos com histórico de contato e reconhecimento dos aleloquímicos. Portanto, pretendemos compreender a interação química trazendo elementos sobre capacidade de impressão do estresse ocorrido pelo padrão de metilação de histonas que repercutem em ajustes nos diferentes níveis de organização (molecular - fisiológica - morfológica) da planta tolerante. Para tanto, objetivamos: i. investigar se os compostos aleloquímicos induzem a ocorrência da H3K4me3 nos genes SHR, REV, PHB, PHV e GST, caracterizando a memória do estresse; e ii. obter os efeitos biológicos dos aleloquímicos nos tecidos radiculares e na ultraestrutura celular e relacioná-los com o padrão de expressão gênica do desenvolvimento de raiz. Desta forma, podemos avançar nos estudos sobre a interação química entre plantas ao elucidar a existência da memória do estresse e consequentemente as alterações nos ajustes moleculares, fisiológicos e morfo-anatômicos de raízes em contato recorrente de aleloquímicos. Ainda, novos elementos sobre a comunicação entre plantas e a cognição vegetal poderão ser evidenciados neste estudo. (AU)