Ciências Biológicas e da Saúde
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Item Nitrificação heterotrófica/desnitrificação aeróbia: caracterização de isolados e investigação das vias metabólicas(Universidade Federal de Viçosa, 2018-09-18) Silva, Lívia Carneiro Fidélis; Silva, Cynthia Canedo da; http://lattes.cnpq.br/4490342708817083A água de produção proveniente do processo de extração de petróleo contem elevadas concentrações de amônia. Despejos desses efluentes podem ser prejudiciais ao meio ambiente e, por isso, antes de ser descartado, o efluente deve ser tratado. A remoção biológica de amônia pode ocorrer por diferentes vias: a nitrificação autotrófica aeróbia, seguida da desnitrificação anaeróbia (processos convencionais), que é uma via bem conhecida e consolidada, onde cada etapa é realizada por diferentes microrganismos, e a nitrificação heterotrófica/desnitrificação aeróbia (NH/DA), onde um único microrganismo heterotrófico é capaz de realizar as duas etapas em condições de aerobiose, conferindo vantagens em relação à nitrificação e à desnitrificação convencionais para aplicação em estações de tratamento de efluentes. Porém, pouco se sabe sobre esse processo e sobre os microrganismos que o realizam. Assim, visando à otimização da remoção de amônia nas estações de tratamento, os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar microrganismos capazes de realizar o processo de NH/DA de amostra de lodo ativado, avaliar a influência de fatores físico- químicos sobre a remoção de amônia, e investigar as possíveis vias de remoção de amônia através do estudo do transcriptoma de um dos isolados capazes de realizar a NH/DA. Foram identificados seis isolados bacterianos nitrificantes heterotróficos/desnitrificantes aeróbios capazes de converter 100 % de amônia em N2 em até 72 horas. Dos seis isolados, três foram identificados como Pseudomonas balearica, e os outros como Rhodococcus ruber, Pseudomonas stutzeri e Gordonia amicalis. Eles apresentaram perfil de resposta diferente em relação aos fatores físico-químicos estudados, porém, todos exibiram alta eficiência de remoção de amônia em diferentes fontes de carbono, relação C/N, concentrações salinas, pH e temperatura. O balanço de nitrogênio mostrou que, aproximadamente, 55 % de toda a amônia removida pelos isolados foi perdida na forma de N2, e 45 % foi assimilada na biomassa microbiana. Não foi possível detectar por PCR e genômica comparativa, os genes envolvidos no processo de nitrificação autotrófica no genoma dos isolados, entretando, os genes do processo de desnitrificação anaeróbia foram detectados nas espécies do gênero Pseudomonas, que também realizam esse processo, sugerindo o envolvimento de outras enzimas na via de NH/DA. O estudo do transcriptoma do isolado P. stutzeri 2v em condição de indução das vias de remoção de amônia mostrou que os genes envolvidos no processos convencionais não estão envolvidos na NH/DA, e que houve mudança na maquinaria de biossíntese e tradução proteica da célula, indicando que outros genes foram expressos durante o processo, possivelmente aqueles envolvidos na NH/DA. Foi observado também aumento na expressão de genes envolvidos em processos de óxido-redução, que podem estar diretamente envolvidas na NH/DA. Este trabalho mostrou que os isolados identificados possuem potencial para aplicação em estações de tratamento de efluentes visando a otimização do processo biológico de remoção de amônia, e que as enzimas envolvidas no processo de NH/DA são diferentes daquelas observadas nos processos convencionais.Item Morte celular programada media a resistência de Eucalipto ao inseto galhador Leptocybe invasa(Universidade Federal de Viçosa, 2023-08-02) Rocha, João Pedro Laurindo; Araujo, Wagner Luiz; http://lattes.cnpq.br/7850599744090089O gênero Eucalyptus L'Hér. têm sido a principal escolha para as florestas plantadas devido à sua elevada produtividade, ao seu rápido crescimento e adaptabilidade. Registre-se, que, com as futuras e esperadas mudanças climáticas, regimes alterados de temperatura e precipitação irão aumentar a frequência e a intensidade de secas, fator que pode limitar a produtividade dessa cultura. Em adição, outro fator limitante no cultivo de eucalipto são as perdas ocasionadas pelo inseto galhador Leptocybe invasa Fisher & La Salle (Hymenoptera: Eulophidae). Sabe-se também que a presença do inseto L. invasa causa alterações hormonais em híbridos de E. tereticornis x E. camaldulensis, no período entre 24 e 96 horas após o ataque. Ainda, no clone resistente a esse inseto, ocorre um aumento nos níveis de aminoácidos precursores tanto do processo de sinalização responsiva, quanto de mecanismos associados a morte celular programada. Neste contexto, este trabalho investigou as alterações anatômicas e os mecanismos envolvidos na sinalização hormonal e no processo de morte celular programa de tecidos de plantas de eucalipto após ataque do inseto galhador L. invasa. Foram utilizados dois clones híbridos de E. tereticornis Sm. x E. camaldulensis Dehnh., um susceptível e outro com menor susceptibilidade (resistente) à L. inavasa. As características anatômicas, trocas gasosas e a expressão de genes relacionados com sinalização hormonal e morte celular programada foram avaliadas. O clone resistente quando infestado aumentou a espessura da parede celular realizando o isolamento das células que possivelmente sofrerão morte celular programada e, em adição, acumulou compostos fenólicos nas células saudáveis que se encontram próximas a região atacada pelo inseto. Ambos os clones, após 24 horas de infestação, sofreram reduções na taxa de transpiração e na concentração intercelular de CO2. Após 96 horas, os mesmos clones sofreram reduções na taxa de assimilação de CO2 e transpiração. Quando infestado, o clone resistente apresentou maiores expressões de PAD4 e ERS2, genes associados com AS e ET, respectivamente e, maiores expressões de NAC1 que é um gene envolvido com morte celular programada. Tomados em conjunto, os resultados aqui obtidos indicam que uma vez atacado pelo inseto L. invasa, nas primeiras 24 horas, o clone resistente aumenta a espessura da parede celular das células ao redor da região atacada, onde a morte celular programada se inicia. Com efeito, 96 horas após a infestação, o clone resistente acumula compostos fenólicos nas células ao redor dessa região atacada impedindo que as mesmas sofram também uma morte celular programada. Em síntese, o presente trabalho apresenta um potencial mecanismo capaz de explicar, ainda que parcialmente, a tolerância diferencial à L. invasa em clones de Eucalyptus. Palavras-chave: Anatomia. Compostos Secundários. Expressão Gênica. Morte Celular Programada.Item Metabolic and transcriptional aspects of Capsicum chinense fruits in different developmental stages(Universidade Federal de Viçosa, 2021-02-11) Salvador, Acácio Rodrigues; Nesi, Adriano Nunes; http://lattes.cnpq.br/4486695471034988The Capsicum genus is highly phenotypically diverse and considered nonclimacteric. Although some studies with nonclimacteric fruits have already been carried out, knowledge about the regulation between transcripts and metabolites is still scarce. We selected phenotypically contrasting Capsicum chinense accessions and analyzed in detail the metabolism in placenta and pericarp fruit and performed a transcripts profile to identify possible relationships between metabolism and gene expression. We quantified and analyzed primary metabolites, capsaicin, phenols, proteins, total amino acids, sugars and starch in three stages of development (20, 45 and 60 days after anthesis) and identified 16803 genes expressed from different functional classes and correlated with 69 metabolites quantified in two stages of development (20 and 60 days after anthesis). Our results suggest that most of the observed metabolic variability is between the stages of fruit development and not between accessions. In addition, we show that pungency, determined by the metabolism of the placenta, significantly interferes with the metabolism of the fruit. The integration of the transcript and metabolite profile through multivariate analysis provides several correlations between the metabolic and transcript classes that can be studied in detail in future research. Our results suggest that there is a complex control during fruit development that determines phenotypic characteristics, in addition, our data increase our knowledge about the regulation of TSS accumulation in nonclimacteric fruits. Keywords: Capsaicin. Primary metabolites. Fruits. Transcriptome.Item Identificação, caracterização e análise de expressão de genes que codificam peptidil sintases não-ribossomais em Colletotrichum lindemuthianum(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-23) Correia, Hilberty Lucas Nunes; Queiroz, Marisa Vieira de; http://lattes.cnpq.br/5718975445923498Os fungos em geral, são grandes produtores de metabólitos secundários, que são compostos com funções e estruturas altamente diversas, não requeridos para o crescimento. Dentre os metabólitos secundários destaca-se a classe dos peptídeos não- ribossomais (NRPs), que são polímeros de aminoácidos proteinogênicos e não- proteinogênicos, hidroxiácidos e ácidos carboxílicos. Esta classe de metabólitos é sintetizada pelo mecanismo de auto-molde pela atividade de grandes complexos enzimáticos multidomínios e multimodulares, denominados peptidil sintetases não- ribossomais (NRPSs). Entre as funções de peptídeos não-ribossomais já relatadas estão: imunossupressão, papel de toxinas envolvidas na patogênese, quelação de ferro e etc. O presente trabalho teve como objetivo realizar a identificação e caracterização das NRPSs em Colletotrichum spp. Além disso, foi realizada a análise da expressão dos genes que codificam NRPSs em Colletotrichum lindemuthianum, agente etiológico da antracnose do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris L.). Foram identificados os genes que codificam NRPSs nos genomas de C. lindemuthianum (isolados 83, 89 e 7R), Colletotrichum fioriniae, C. glosporioides C. graminicola, C. higginsianum e C. orbiculare. O número de genes que codificam NRPSs identificadas variou para cada genoma em questão de 6 a 22. Todos os genes que codificam NRPSs foram encontrados como parte de agrupamentos contendo genes que codificam outras enzimas biossintéticas. A análise filogenética utilizando sequências dos domínios A indicou uma grande diversidade de NRPSs em Colletotrichum spp., sendo que algumas destas são ortólogas de proteínas responsáveis pela síntese de produtos relacionados à virulência de fitopatógenos como NPS6 e Hts1. Em C. lindemuthianum foram encontradas nove NRPSs, sendo duas destas ortólogas de Hts1 e NPS6. Apenas uma das NRPSs aqui identificadas é específica para a espécie C. lindemuthianum. A análise dos transcritos de C. lindemuthianum nas diferentes fases de desenvolvimento em plantas de feijoeiro e in vitro revelou que todos estes genes são expressos em ao menos uma das fases de desenvolvimento do fungo.Item Expressão heteróloga de proteínas do vírus dengue em Komagataella phaffii para padronização de kits de diagnósticos(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-28) Mello, Iago Oliveira de; Paula, Sérgio Oliveira de; http://lattes.cnpq.br/7561295646142381O diagnóstico preciso, confiável e diferencial na fase inicial da infecção pelo Vírus da Dengue (DENV) é fundamental diante do risco de agravamentos da doença. Os sintomas de cada paciente podem variar muito, indo desde uma doença autolimitada chamada Febre da Dengue (FD) ou Dengue Clássica (DC), até às formas mais severas, como a Febre da Dengue Hemorrágica (FDH) e a Síndrome de Choque da Dengue (SCD), variando dentro de um espectro contínuo onde muitos pacientes apresentam sintomas leves acabam não recebendo tratamento adequado e, muitas vezes, não recebem o diagnóstico de infecção. Com o objetivo de padronizar e formular um diagnóstico preciso e confiável, através da expressão de proteína em K.Phaffi para obtenção do domínio III da proteína estrutural E dos DENV-1 e DENV-4, em larga escala, capaz de identificar a fase inicial da infecção pelo vírus, sendo fundamental diante do risco de agravamentos da doença, com potencial risco de morte. Utilizamos um sistema de expressão heteróloga de proteínas, para expressão do domínio III da proteína estrutural E do DENV-2 e -4. Onde atualmente, os principais centros de pesquisa e diagnóstico do mundo têm apresentado dificuldades na obtenção de preparações com conteúdo adequado de antígeno, necessitando concentrar o antígeno através de centrifugação zonal contínua de sobrenadantes de culturas infectadas, uma vez que a produção do DENV em culturas celulares é relativamente baixa. Este quadro ratifica a existência do obstáculo importante, à produção de antígenos, a serem empregados em ensaios usados na captura do anticorpo presente no soro do paciente infectado. Nesse sentido, concluímos que o sistema heterólogos de expressão de proteínas mostrou-se promissores devido ao alto rendimento, integridade antigênica e custo reduzido para produção em escala e abrir caminhos para produção de testes diagnósticos menos onerosos. Palavras-chave: Antígenos. Domínio III. Estrutural. Envelope.Item Edição de genes de resistência dominante e recessiva contra begomovirus(Universidade Federal de Viçosa, 2022-01-31) Andrade Neto, Eugenio Ribeiro de; Fontes, Elizabeth Pacheco Batista; http://lattes.cnpq.br/4141239781461470Begomovirus constitui o maior gênero da família Geminiviridae, uma das maiores famílias de vírus de plantas, cujas espécies infectam diversas monocotiledôneas e dicotiledôneas cultiváveis e representam severa limitações à produtividade agrícola mundialmente. Esse amplo espectro de gama de hospedeiros resulta de estratégias sofisticadas desenvolvidas por geminivírus para superar o arsenal de defesas antivirais em espécies de plantas tão diversas. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de estratégias moleculares para obtenção de resistência a begomovírus. Nesta investigação, foram exploradas tanto estratégias para manipulação de resistência dominante quanto silenciamento de genes de resistência recessiva na planta modelo Arabidopsis thaliana. Para garantir resistência dominante, foi utilizado o gene NIK1 [Nuclear shuttle protein (NSP)-interacting kinase 1] que protege plantas contra begomovírus em interações incompatíveis, mas cuja resistência é superada pela proteína de geminivírus NSP em hospedeiros suscetíveis. Plantas Columbia (Col-0) e nocaute nik1-1 foram transformadas com o mutante simples NIK1-T469A e duplo NIK1-T474D/T469A sob o controle do promotor 35S. As plantas transformadas foram confirmadas por PCR, obtendo-se cinco linhagens expressando o duplo mutante e duas linhagens, o mutante simples. Com inserção única do gene e em homozigose, as plantas Col-0 transformadas exibiram alta expressão dos transgenes, e os mutantes complementados com o duplo mutante, exibiram baixa expressão do transgene. Foi observado que a expressão dos mutantes NIK1-T469A e NIK1-T474D/T469A reprimiram acentuadamente a expressão dos genes marcadores da via de imunidade antiviral mediada por NIK1, RPL28, S25, PSII e FD1. Consistente com esses resultados, as plantas superexpressando NIK1-T469A e NIK1-T474D/T469A apresentam menor comprimento da raiz. Todas as plantas mutantes demonstraram baixo acúmulo viral, e baixos sintomas da infecção por CabLCV, comparados com as plantas Col-0, nik-1 e NIK1-8 (uma linhagem complementando o gene NIK1 intacto). Estes resultados indicam que os mutantes NIK1-T469A e NIK1-T469A/T474D são constitutivamente ativados e conferem resistência contra geminívírus em Arabidopsis. No caso de resistência recessiva, inicialmente foi confirmado o carater recessivo do gene NIG. Para isso, foi demonstrado que plantas nig-1 submetidos à infecção por begomovírus acumularam menor carga viral e exibiram sintomas atenuados quando comparadas com Col-0. Além disso, foi examinado o efeito do silenciamento dos genes de suscetibilidade NIG e NISP no desenvolvimento de Arabidopsis. Inativação de NIG ou NISP não causou efeitos adversos no desenvolvimento e crescimento das linhagens silenciadas nig-1 ou nisp-1 comparados com Col-0. Para obter resistência recessiva mais eficaz, foi utilizado a tecnologia CRISPR/Cas para o duplo silenciamento dos genes NIG e NISP. Foi inicialmente construído o cassete contendo os RNAs guias de NISP e então inserido no vetor de transformação de plantas contendo o gene Cas pela técnica de Golden Gate. As plantas nocautes nig-1 foram transformadas com o vetor do CRISPR/Cas nisp-pHEE-401E, e as plantas selecionadas fora confirmadas por PCR. Foi possível confirmar plantas editadas em apenas um alelo do gene de NISP, demonstrando a funcionabilidade dessa técnica. Experimentos estão em progresso para selecionar os mutantes duplos nisp/nig em homozigose e avaliar o efeito do silenciamento duplo dos genes recessivos na resistência contra begomovírus. Palavras-chave: Geminiviridae. Begomovirus. NIK1. Resistencia dominante. NIG. NISP. Resistência recessiva. Arabidopsis. CRISPR/CAS. Duplo mutante. Duplo nocaute.Item Cloning and spatio-temporal expression analysis of the CRABS CLAW gene involved in extrafloral petiolar nectary development in Passiflora alata Curtis and Passiflora cincinnata Masters(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-19) Sodrzeieski, Pedro Alexandre; Otoni, Wagner Campos; http://lattes.cnpq.br/8420560586758949The genus Passiflora includes more than 500 species distributed in five subgenera, of which the subgenus Passiflora is the most representative. Passiflora alata and P. cincinnata are species belonging to this subgenus and are of economic and nutraceutical importance. Extrafloral nectaries are a striking feature in this botanical group, being responsible for several important processes in attracting natural enemies of predators of these species. In addition, extrafloral nectaries are also defense structures, mimicking predator eggs to avoid oviposition and possessing several compounds to reduce herbivory. The genetic mechanisms of nectary formation are still poorly understood; however, it is known that there are two genes that act as master regulators of this process: CRABS CLAW (CRC) and STYLISH (STY). STY is responsible for the formation of nectaries in basal eudicots, while CRC, in nuclear eudicots. In Arabidopsis floral nectaries, stimulated by ARABIDOPSIS RESPONSIVE FACTORS 6/8, CRC, belonging to the YABBY family of transcription factors, initiates its expression at the site where the nectary will be formed, and is limited to its interior. The spatial regulation of CRC expression is controlled by genes such as LEAFY (LFY) and APETALLA1 (AP1) that will inhibit its expression outside the nectary tissues. Since Passifloras are species belonging to the nuclear eudicots and a CRC fragment was found in a transcriptome of leaf primordium in P. cincinnata, the aim of this work was to investigate morphological and anatomical aspects of petiolar nectary development and CRABS CLAW gene expression at three distinct developmental stages in Passiflora alata and Passiflora cincinnata. For this, petiolar nectaries were collected from both species using three different stages of leaf development as a guide: primordium, expanding and expanded. Analyses of morphology under stereomicroscope, photomicroscope and scanning electron microscope, besides in situ hybridization and quantitative real-time PCR (RT-qPCR) were performed. The petiolar nectaries of P. cincinnata have an oval shape while those of P. alata are calyx-shaped. The nectaries of both species have similar anatomical aspects presenting a division into three distinct tissues: epidermis and nectariferous and subnectariferous parenchyma. The epidermis is multiseriate only in the crater region, the nectariferous tissue is composed of smaller cells with dense cytoplasm and those of the subnectariferous by larger, less dense cells and the presence of vascular tissues. CRC expression was restricted to the interior of the nectaries and its expression level peaked at the expanding leaf stage, showing similar values between the primordium, and expanded leaf. Due to the inefficiency of the primers used, it was not possible to obtain the complete expressed sequence by means of RACE. There is strong evidence that CRC acts as a key regulator in petiolar nectary formation in P. cincinnata and P. alata. Keywords: CRABS CLAW. Gene expression. Nectary Morphoanatomy. Passifloraceae. Secretory structures.Item Obtenção de construções para expressão heteróloga do hormônio gonadotrofina coriônica equina (eCG) e expressão heteróloga do domínio de ligação ao receptor (RBD) da proteína spike de Sars-CoV-2 em sistema procarioto(Universidade Federal de Viçosa, 2021-01-27) Andrade, Lethicia Kelly Ramos; Fietto, Juliana Lopes Rangel; http://lattes.cnpq.br/0705575009813138A expressão heteróloga de proteínas é uma metodologia amplamente utilizada em diversas áreas como saúde humana e animal, agricultura e pecuária. Desde o desenvolvimento de técnicas de biologia molecular combinadas às técnicas de expressão e purificação de proteínas expressas por microoganismos, os mesmos vêm sendo utilizados como uma boa para a obtenção dessas proteínas, seja para comercialização, utilização em diagnósticos, produção de proteínas e imunoterapia. Para tal, diversos organismos podem ser utilizados para produção dessas macromoléculas. O primeiro e mais comum a ser utilizado é o procarioto Escherichea coli, usado principalmente pela sua fácil manipulação, grande rendimento e baixo custo. Devido a característica intrínseca a procariontes de poucos padrões de glicosilação, a expressão de proteínas nesse organismo é indicada para aqueles que visam a produção de anticorpos e também para uso em kits diagnósticos indiretos – como detecção de anticorpos. Esse trabalho é composto por dois capítulos: no primeiro capítulo, desenvolveu - se a construção de um cassete de expressão para expressão do hormônio gonadotrofina coriônica equina (eCG) em sistema procarioto. Nele, foi possível clonar o cassete em vetores de propagação e de expressão. Já no segundo capítulo, realizou – se a expressão procariótica da porção RBD da proteína Spike de SARS-CoV-2. Resultados preliminares indicam que a proteína expressa possui potencial comercial e poderá compor kits diagnósticos totalmente brasileiros. Palavras-chave: Gonadotrofina Coriônica. Expressão Gênica. Glicoproteína de espícula de coronavírus. Proteína S. Covid19 (Doença).Item Metagenome mining of pediocin-like bacteriocins and creation of pET-pedABCD, a customizable pediocin expression vector(Universidade Federal de Viçosa, 2020-09-30) Barrios, Wesley Elias Bhering; Mendes, Tiago Antônio de Oliveira; http://lattes.cnpq.br/6613809755233172Fermented dairy products, the human intestine, and the bovine rumen are some environments that contain lactic acid bacteria (LAB). In these competitive environments, the synthesis of antimicrobial compounds such as bacteriocins acts to control the population of gram-positive bacteria through various mechanisms, favoring the producer microorganism. The bacteriocins are classified into 3 classes, being class II, subclass A, bacteriocins analogous to pediocin, peptides with ample activity against Gram-positive and negative bacteria. Pediocin PA-1, the precursor of this subclass, acts through the insertion in the plasma membrane of the target bacterium by binding to the mannose carrier widely conserved in gram-positive bacteria or by electrostatic interactions, forming a pore that leads to cell death. The high increase of bacteria with resistance to classical antibiotics highlights the importance of the discovery of new antimicrobials. An alternative to this problem may be in metagenomes, which correspond to the DNA sequencing of microbial communities, providing access to the genetic potential of non- cultivable strains, enabling the discovery of new bacteriocins. In this context, the main objective of this work was the mining of metagenomes of fermented dairy products using the Memi algorithm. To this end, a new standard of amino acids characteristic of class IIa was developed to increase the accuracy of results and decrease false positives. Initially, new characteristic class IIa amino acid standards were proposed from the alignment of deposited sequences. It was possible to define memi-9 as a new standard of amino acids characteristic of class IIa bacteriocins, presenting 92.2% sensitivity and 100% accuracy. The mining of metagenomes resulted in the mapping of 52 already known class IIa bacteriocins and other possible candidates to compose the class. Also, we produced the pET-pedABCD vector by chemical synthesis, for heterologous expression of bacteriocins using all biosynthesis machinery necessary to produce the active peptide in the extracellular culture medium / soluble cell fraction. This is the first modular plasmid theoretically capable of expressing several class IIa bacteriocins by Golden Gate Assembly. pET-pedABCD was transformed into E. coli BL21(DE3) Arctic Express under Kanamicin selection and the presence of the expression cassette was confirmed in two clones by PCR with T7 primers. Analysis of SDS-PAGE corresponding to the insoluble fractionpreliminarily demonstrated the expression of the main protein for processing and transport of the precursor peptide (PedD). Given the importance of antimicrobial resistance in the one health sphere, a class IIa bacteriocin mining method was developed in metagenomes and a low-cost system for the modular production of bacteriocins was created, adding to the arsenal of tools to combat antimicrobial-resistant bacteria. Keywords: Metagenome Mining. Class IIa bacteriocins. Pediocin-like. Amino acid pattern.Item Vias de resposta cruzada de plantas de soja submetidas ao déficit hídrico e herbívora por Anticarsia gemmatalis(Universidade Federal de Viçosa, 2021-01-29) Faustino, Verônica Aparecida; Oliveira, Maria Goreti de Almeida; http://lattes.cnpq.br/4347752666481421Atualmente é consensual que as mudanças climáticas estão promovendo aumentos nas temperaturas globais, variabilidade na precipitação e surtos de pragas de insetos mais frequentes. Em adição, existem indicativos que a susceptibilidade das plantas ao ataque de insetos pragas pode ser aumentada em condições de estresses abióticos, tais como seca, e que estas respostas são variadas em função dos genótipos. Assim, a compreensão dos mecanismos moleculares de tolerância aos estresses bióticos e abióticos é crítica para o melhoramento genético das plantas cultivadas e sustentabilidade da produtividade. Estudos tem indicado que algumas respostas fisiológicas e cascatas regulatórias são compartilhadas quando desencadeadas por diferentes sinais de estresse. Desta forma, examinamos as cascatas regulatórias e as vias metabólicas de genótipos de soja tolerantes à seca (EMBRAPA 48), resistentes a infestação de A. gemmatalis (IAC17), comparando com um genótipo sensível à seca/ataque de insetos (BR16), e todos foram submetidos a ambos os sinais de estresse (abióticos e bióticos). Plantas em condições de seca foram menos suscetíveis ao ataque de insetos, promovendo menor sobrevivência da lagarta. As reduções de sobrevivência não foram dependentes dos fenótipos de tolerância à seca ou resistência a insetos, embora mais pronunciadas para IAC17. Além disso, perfis de metabólitos, expressão gênica e ensaios enzimáticos nos levam a concluir que apenas o sinal de seca não foi suficiente para explicar totalmente as reduções de sobrevivência. As atividades de inibição da protease e a expressão gênica se correlacionaram com os níveis de ABA, indicando que a sinalização de JA foi potencializada pelo ABA para aumentar a produção dos metabólitos dissuasores. Portanto, o aumento dos níveis de ABA durante o tratamento da seca pode estar agindo sinergicamente para aumentar a resposta de JA, não afetando os primeiros estágios das vias LOX e JA. Assim, “hub (s)” molecular (is) regulatório (s) integrando com múltiplos sinais podem ser alvos para engenharia genética de plantas com múltiplas tolerâncias a estresses ambientais. Palavras-chave: Déficit hídrico. Inseto-praga. Resistência de plantas. Perfis metabólicos. Expressão gênica.
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