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Interação entre óxido nítrico e metabolismo de nitrogênio no desenvolvimento de raízes da espécie modelo Arabidopsis thaliana e de espécies arbóreas nativas do Brasil

Resumo

Os íons nitrato e amônio são as principais fontes inorgânicas de nitrogênio para as plantas e alteram a arquitetura das raízes. Diferentes espécies vegetais podem apresentar diferenças quanto à fonte de nitrogênio preferencialmente utilizada, bem como respostas distintas ao nitrato e amônio. Embora esses íons possam atuar diretamente como moléculas sinalizadoras, induzindo rapidamente a expressão de um grande número de genes, as respostas das raízes aos nutrientes podem ser mediadas por outras moléculas, como o óxido nítrico (NO). Em plantas, a enzima nitrato redutase (NR) é considerada a principal enzima envolvida na síntese de NO. A enzima S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR), por sua vez, controla os níveis de S-nitrosoglutationa (GSNO), o principal reservatório de NO nas células. Este trabalho objetiva avaliar se as diferenças na arquitetura de raízes de Arabidopsis thaliana e de espécies arbóreas nativas do Brasil crescidas em nitrato ou amônio estariam relacionadas aos níveis de NO/GSNO na planta. Para tal, mudas de espécies arbóreas com diferentes estratégias de uso do nitrogênio (Heliocarpus popayanensis, Cariniana estrellensis e Araucaria angustifolia) serão cultivadas em hidroponia e as plantas de A. thaliana do genótipo selvagem (Col-0) e de mutantes com alterações no teor de NO (nia1nia2, gsnor+ e gsnor-) serão cultivadas in vitro. Em ambos os modelos, as plantas serão tratadas com as diferentes fontes de nitrogênio em concentrações variadas. Também será realizada aplicação exógena de GSNO e de um sequestrador de NO na presença de nitrato ou amônio. Serão avaliados parâmetros morfológicos (comprimento e massa das raízes principais e laterais, densidade de pelos radiculares), bioquímicos (quantificação de compostos e atividade de enzimas relacionadas ao metabolismo de nitrato e NO) e moleculares (expressão de genes de interesse relacionados às respostas observadas). Espera-se, adicionalmente, identificar proteínas S-nitrosiladas, metabólitos cuja abundância tenha sido modulada por NO e associar o conjunto das modificações observadas às alterações da arquitetura radicular. (AU)

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