Proteômica diferencial e resposta do metabolismo antioxidativo no potencial fitorremediador de Lemnaceae
As lentilhas-d'água são plantas capazes de crescer densamente na superfície das águas, gerando rápida produção de biomassa com alto teor de proteínas e amido. Além disso, apresenta características naturais relevantes para estudos de biologia e biotecnologia de plantas e aplicações práticas, com...
| Main Author: | MORAIS, Marciana Bizerra de |
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| Other Authors: | CALSA JUNIOR, Tercilio |
| Format: | doctoralThesis |
| Language: | por |
| Published: |
Universidade Federal de Pernambuco
2018
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| Subjects: | |
| Online Access: |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/25143 |
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| Summary: |
As lentilhas-d'água são plantas capazes de crescer densamente na superfície das águas, gerando rápida produção de biomassa com alto teor de proteínas e amido. Além disso, apresenta características naturais relevantes para estudos de biologia e biotecnologia de plantas e aplicações práticas, como exemplo, o estresse salino que é capaz de induzir a produção e armazenamento de amido em níveis elevados. Por outro lado, a tolerância à salinidade pode contribuir para expandir as aplicações biotecnológicas potenciais destas plantas, as quais apresentam ampla variação intraespecífica. Neste trabalho, objetivou-se identificar mecanismos antioxidativos que favorecem a aclimatação das lentilhas-d’água, visando investigar estratégias de tolerância da espécie ao estresse oxidativo ocasionado pelo estresse salino, bem como a identificação de proteínas significativamente associadas com aplicações biotecnológicas. Análises bioquímicas, fisiológicas e moleculares foram realizadas em quatro clones (M1, U1, RC e DI) da espécie Lemna aequinoctialis submetidos adiferentes concentrações de NaCl (0, 25 e 50 mM). No geral, o estresse estimulou nos clones o acúmulo de amido, açúcares redutores e reduziu o teor dos pigmentos fotossintéticos, além de provocar inibição do crescimento e respostas antioxidantes nos clones submetidos a 50 mM de NaCl. A inibição no crescimento das plantas foi reflexo do estresse oxidativo, evidenciado pelo significativo incremento no conteúdo de malondialdeído (MDA) e peróxido de hidrogênio (H₂O₂). No entanto, os clones M1 e DI cultivados sob estresse moderado (25 mM), apresentaram um incremento na atividade e no acúmulo das enzimas antioxidativas, paralelo a manutenção dos níveis de MDA. Ademais, o clone M1 destacou-se por apresentar maior extração de Na⁺, o que reflete a eficiência da aclimatação. A partir dos dados bioquímicos foram selecionados os clones M1 (mais tolerante) e U1 (mais sensível) para análise proteômica. Os géis bidimensionais apresentaram um total de 188 spots diferencialmente acumulados nos clones M1 e U1 (82 e 106, respectivamente), dos quais 131 (67 em M1 e 64 em U1) foram identificados a partir da análise por espectrometria de massa. Os perfis proteômicos tiveram coeficiente de correlação maior que 0,90. As proteínas responsivas ao estresse salino foram principalmente associadas à produção de energia, aos componentes de fotossistemas e indução de resposta a estímulos ambientais, sugerindo a existência de mecanismos de ajuste fisiológico aos fatores do estresse estudado. A redução de crescimento associado à elevada produção de amido indica que estas macrófitas podem se cultivadas sob condições salinas moderadas, podendo ser útil no processo de dessalinização, produzindo matéria-prima potencial para a produção de biocombustíveis, além de boa fonte de proteínas vegetais que pode ser direcionada para outros produtos de interesse, como consumo animal. |
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