Fisiologia Vegetal
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Item Caracterização fisiológica do gene homólogo ao transportador mitocondrial sucinato-fumarato (SFC1) de Arabidopsis thaliana em Solanum tuberosum(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-20) Brito, Danielle Santos; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/3177036222169807Este trabalho objetivou caracterizar o papel fisiológico do transportador mitocondrial de sucinato-fumarato (mSFC1) em plantas de Solanum tuberosum. Para tanto, introduziu-se no genoma da batata um cassete contendo um fragmento do gene que codifica o SFC1 em Arabidopsis thaliana (AtmSFC1), cuja expressão foi reduzida pela técnica de RNA de interferência (RNAi). Por meio da técnica de PCR em tempo real a expressão do gene StSFC1, homólogo a AtmSFC1, foi quantificada. As linhas com menor expressão foram posteriormente cultivadas em casa de vegetação para as análises de trocas gasosas, parâmetros de fluorescência da clorofila a e de crescimento, bem como análises bioquímicas. Os resultados obtidos revelaram que, apesar de as linhas transgênicas apresentarem uma maior biomassa na parte aérea, a redução na expressão de StSFC1 não proporcionou nenhuma alteração fisiológica e bioquímica significante nas variáveis analisadas em folhas. Já em tubérculos, observou-se um decréscimo significativo nos níveis de amido nas linhas transgênicas, em relação ao controle. Os resultados obtidos sugerem que o gene SFC1 em batata parece possuir uma função fisiológica minoritária em tecidos autotróficos como folhas. Entretanto, em tecidos heterotróficos, como tubérculos em desenvolvimento, a ausência do transportador leva a alterações metabólicas que podem limitar o acúmulo e/ou a síntese de amido nos amiloplastos.Item Functional analysis of mitochondrial proteins in Arabidopsis thaliana(Universidade Federal de Viçosa, 2016-08-26) Brito, Danielle Santos; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/3177036222169807Mitochondrial carrier family (MCF) proteins catalyze the specific transport of various substrates, such as nucleotides, amino acids and cofactors. Although some of the mitochondrial transporters have been identified, many of these proteins have not yet been completely characterized. Likewise, the proteic machinery and mechanisms involved in the mitochondrial alternative respiration is still not well known. In this context, this work first presents a study of a previously identified but uncharacterized mitochondrial transporter AtSFC1, a potential succinate/fumarate carrier. Hence, to obtain the biochemical role of AtSFC1, we carried out substrate specificity and investigated its physiological function using 35S antisense transgenic lines in Arabidopsis thaliana. Briefly, the functional integration of AtSFC1 in the cytoplasmic membrane of intact Escherichia coli cells reveals a high specificity for a citrate/isocitrate in a counter exchange mode. Additionally, we discussed the potential role for AtSFC1 in the provision of intermediates of tricarboxylic acid cycle to provide carbon and energy to support growth in heterotrophic tissues. In the second part of this thesis, we investigated the function of alternative electron donors to the mitochondrial electron transport chain (mETC) during carbon deprivation as well as after the supply of amino acids. The breakdown products of branched chain amino acids can provide electrons to the mETC via the ETF/ETFQO (electron transfer flavoprotein: flavoprotein ubiquinone oxidoreductase) complex. This system is located in the mitochondria and induced at the level of transcription during stress situations. Thus, in order to obtain a comprehensive picture of how alternative respiration pathway interacts with other pathways and adjust to different cellular and metabolic requirements, we performed metabolic and physiological approaches using Arabidopsis cell culture ETFQO T-DNA insertion mutants. The results discussed here support that the ETF/ETFQO system is an essential pathway able to donate electrons to the ubiquinone pool. In addition, the behavior of the respiratory complexes suggest new electrons entry points, which must be elucidated.