No ambiente aquático a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato que necessita sofrer uma redução para formação de compostos biologicamente aproveitáveis, tais como aminoácidos, bases nitrogenadas e compostos nitrogenados. A assimilação de nitrogênio é um processo que ocorre em duas etapas catalisadas seqüencialmente pelas enzimas nitrato redutase (NR) e nitrito redutase (NiR). A NR catalisa a redução do nitrato a nitrito (etapa considerada limitante na assimilação de nitrogênio), sendo este posteriormente reduzido a amônio pela NiR. NR está amplamente distribuída e encontrada em diferentes organismos, incluíndo bactérias, fungos, cianobactérias, plantas terrestres e algas. Neste trabalho estudamos a NR de Microcystis aeruginosa que é uma cianobactéria tóxica de água doce encontrada principalmente em reservatórios de água. A toxina microcistina quando liberada por esta microalga está associada com problemas de saúde em humanos e animais. Foi mostrado que a NR de M. aeruginosa pertence a classe das NRs biespecíficas para NADH e NADPH. Apresenta constante de Michaelis-Menten aparente (Km) de 1,5 e 1,6 mM para NADPH e NADH, respectivamente. Ainda, Km aparente para nitrato foi estimado em 0,6 mM. As condições ótimas de ensaio encontradas foram em pH 10,0 e temperatura em 40ºC. A exposição da M. aeruginosa ao herbicida oxifluorfeno (10 µg/L) promoveu a inibição de NiR, possibilitando a quantificação de •NO formado via NR, enzima que teve sua atividade 6 vezes maior durante a exposição a este agente. O estudo da enzima NR é de fundamental importância para a compreensão da regulação da expressão de enzimas assimiladoras de nitrogênio bem como dos mecanismos de nutrição e crescimento desta microalga. / Nitrate is the major source of nitrogen in the aquatic environment, which must be reduced before incorporation into biological compounds, such as amino acids, nitrogen bases and nitrogen compounds. The nitrogen assimilation process occurs in a two-step reaction catalyzed by 2 enzymes working sequentially, nitrate reductase (NR) and nitrite reductase (NiR). The NR catalyzes the reduction of nitrate to nitrite (is considered the limiting step in the nitrogen assimilation) being this later reduced to ammonium by NiR. NR is widely distributed and found in different organisms, including bacterium, fungus, cyanobacterium, plants and algae. In this work we study the NR of Microcystis aeruginosa, a toxic microalga, mainly found in water reservoirs. The microcystin toxin released by M. aeruginosa is associated with problems of health in humans and animals. We report that NR of M. aeruginosa belongs to a biespecific group of NRs for NADH and NADPH. It presents Michaelis-Menten\'s constant (Km) as 1.5 and 1.6 mM for NADPH and NADH, respectively. The apparent Km for nitrate was estimated as 0.6 mM. The optimum conditions of assay found were at pH 10.0 and temperature of 40ºC. The exposition of M. aeruginosa to the herbicide oxyfluorfen (10 µg/L) promotes the inhibition of NiR, and it makes possible to quantify the •NO produced by NR, whose has it activity 6 hold higher during the agent exposition. In order to understand the regulation of nitrogen assimilation enzymes, as well as, the mechanisms of nutrition and growth of this algae, the study of the NR enzyme is of crucial importance.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-10T17:04:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 326944 bytes, checksum: 9cebd9ea04d24f13dffed4354564c1b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-10T17:04:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 326944 bytes, checksum: 9cebd9ea04d24f13dffed4354564c1b2 (MD5) Previous issue date: 2001-10-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A atividade de glutamato desidrogenase (GDH), glutamina sintetase (GS) e glutamtato sintase (GOGAT) foi determinada em três isolados dos fungos ectomicorrízicos Pisolithus sp. (PT90A e RV82) e Laccaria laccata (ME46), crescidos por 25 dias na presença 2,26 mmol L^-1 de N-NH4^+, N-NO3^- ou N-NH4^+/N-NO3^- (1:1). A atividade de todas as enzimas variou entre os isolados e também com a fonte de nitrogênio utilizada no meio de crescimento. Em geral, os maiores valores de atividade foram observados no micélio do isolado RV82 Pisolithus sp. Este isolado também produziu maior quantidade de proteína. Não foi observado crescimento micelial do isolado ME46 quando cultivado em meio contendo N-NO3^- como única fonte de nitrogênio. Foi também estudado, em tubetes com 50 cm³ de areia, o efeito de N-NO3^-, N-NH4^+ ou N-NH4^+/NO3^- (1:1), nas doses de 50, 75, 100 ou 200 mg Kg^-1, sobre a colonização micorrízica, a produção e composição mineral da matéria seca, bem como as atividades das enzimas de assimilação de nitrogênio redutase do nitrato (RN), GDH, GS e GOGAT, em mudas de E. grandis inoculadas com os isolados acima. A atividade das enzimas de assimilação do nitrogênio na planta variou de acordo com a fonte e a dose de N aplicada e o fungo inoculado. Em geral, a atividade das enzimas na parte aérea das plantas foi maior do que na raiz, observando-se sempre maior atividade nas plantas inoculadas em relação às não inoculadas. No sistema radicular de plantas inoculadas com o ME46 e no das não-inoculadas não foi detectada atividade de RN e GDH. A produção de matéria seca e o conteúdo de nutrientes foi maior nas plantas inoculadas em relação às não-inoculadas.Concluiu-se que associação ectomicorrízica influencia a eficiência de utilização de diferentes formas de N pelas plantas, por alterar a atividade das enzimas de assimilação desse elemento. / The activity of glutamate dehydrogenase (GDH), glutamine synthetase (GS), and glutamate synthase (GOGAT) was determined in the mycelium of three isolates of the ectomycorrhizal fungi Pisolithus sp. (PT 90A and RV 82) and Laccaria laccata (ME46), grown for 25 days in media containing 2.26 mmol L^-1 N-NH4^+, N-NO3^-, and N- NH4^+/ N-NO3^- (1:1). Enzyme activity varied among isolates and nitrogen sources added to the growth media. In general, the highest activity values were observed in the mycelium of RV 82. This isolate also presented the highest protein content recorded. No mycelial growth was observed for the isolate ME46 when grown in medium containing only N-NO3^- as nitrogen source. The effect of N-NH4^+, N-NO3^-, and N-NH4^+/ N-NO3^- (1:1), supplied at 50, 75, 100, and 200 mg kg^-1 , on the ectomycorrhizal colonization, dry matter production, mineral composition, and on the activity of the nitrogen assimilation enzymes nitrate reductase (NR), GDH, GS, and GOGAT was studied in E. grandis seedlings inoculated with the fungal isolates PT 90A, RV 82, ME46. The activity of nitrogen assimilation enzymes in the plants varied with N source, dose, and fungal isolated used. In general, enzyme activity in the shoots was higher than that of the root system. Also, inoculated plants had higher enzyme activities than non-inoculated ones. In the root system of plants inoculated with ME46 and in that of non-inoculated plants, no activity of NR and GDH was observed. Dry matter production and nutrient content were higher in inoculated plants compared to non-inoculated ones. The ectomycorrhizal association influences the utilization efficiency of different N sources in plants by altering the activities of nitrogen assimilation enzymes.

No ambiente aquático a maior fonte de nitrogênio encontra-se na forma de nitrato que necessita sofrer uma redução para formação de compostos biologicamente aproveitáveis, tais como aminoácidos, bases nitrogenadas e compostos nitrogenados. A assimilação de nitrogênio é um processo que ocorre em duas etapas catalisadas seqüencialmente pelas enzimas nitrato redutase (NR) e nitrito redutase (NiR). A NR catalisa a redução do nitrato a nitrito (etapa considerada limitante na assimilação de nitrogênio), sendo este posteriormente reduzido a amônio pela NiR. NR está amplamente distribuída e encontrada em diferentes organismos, incluíndo bactérias, fungos, cianobactérias, plantas terrestres e algas. Neste trabalho estudamos a NR de Microcystis aeruginosa que é uma cianobactéria tóxica de água doce encontrada principalmente em reservatórios de água. A toxina microcistina quando liberada por esta microalga está associada com problemas de saúde em humanos e animais. Foi mostrado que a NR de M. aeruginosa pertence a classe das NRs biespecíficas para NADH e NADPH. Apresenta constante de Michaelis-Menten aparente (Km) de 1,5 e 1,6 mM para NADPH e NADH, respectivamente. Ainda, Km aparente para nitrato foi estimado em 0,6 mM. As condições ótimas de ensaio encontradas foram em pH 10,0 e temperatura em 40ºC. A exposição da M. aeruginosa ao herbicida oxifluorfeno (10 µg/L) promoveu a inibição de NiR, possibilitando a quantificação de •NO formado via NR, enzima que teve sua atividade 6 vezes maior durante a exposição a este agente. O estudo da enzima NR é de fundamental importância para a compreensão da regulação da expressão de enzimas assimiladoras de nitrogênio bem como dos mecanismos de nutrição e crescimento desta microalga. / Nitrate is the major source of nitrogen in the aquatic environment, which must be reduced before incorporation into biological compounds, such as amino acids, nitrogen bases and nitrogen compounds. The nitrogen assimilation process occurs in a two-step reaction catalyzed by 2 enzymes working sequentially, nitrate reductase (NR) and nitrite reductase (NiR). The NR catalyzes the reduction of nitrate to nitrite (is considered the limiting step in the nitrogen assimilation) being this later reduced to ammonium by NiR. NR is widely distributed and found in different organisms, including bacterium, fungus, cyanobacterium, plants and algae. In this work we study the NR of Microcystis aeruginosa, a toxic microalga, mainly found in water reservoirs. The microcystin toxin released by M. aeruginosa is associated with problems of health in humans and animals. We report that NR of M. aeruginosa belongs to a biespecific group of NRs for NADH and NADPH. It presents Michaelis-Menten\'s constant (Km) as 1.5 and 1.6 mM for NADPH and NADH, respectively. The apparent Km for nitrate was estimated as 0.6 mM. The optimum conditions of assay found were at pH 10.0 and temperature of 40ºC. The exposition of M. aeruginosa to the herbicide oxyfluorfen (10 µg/L) promotes the inhibition of NiR, and it makes possible to quantify the •NO produced by NR, whose has it activity 6 hold higher during the agent exposition. In order to understand the regulation of nitrogen assimilation enzymes, as well as, the mechanisms of nutrition and growth of this algae, the study of the NR enzyme is of crucial importance.

Os reservatórios, embora importantes para diversas atividades humanas, podem trazer modificações negativas ao ambiente. Tais sistemas aquáticos propiciam condições favoráveis ao maior desenvolvimento da comunidade fitoplanctônica, associado ao aporte de nutrientes e ao fenômeno da eutrofização artificial. O estudo do processo de assimilação de macronutrientes por esta comunidade pode orientar planos para mitigação dos efeitos da eutrofização e contribuir para o entendimento dos fatores limitantes ao fitoplâncton. A presente pesquisa teve como objetivo principal quantificar a assimilação de três formas de nitrogênio pelo fitoplâncton com uso do traçador 15N, de modo a contribuir para o entendimento da influência da temperatura e da disponibilidade de luz sobre esse processo em amostras ambientais e em culturas laboratoriais. Os objetivos específicos visaram: 1) estimar a variação temporal da assimilação de nitrato, amônio e ureia em amostras ambientais do reservatório do Lobo (SP); 2) quantificar e comparar a assimilação das mesmas três formas nitrogenadas por duas espécies fitoplanctônicas isoladas em laboratório (a cianobactéria Microcystis aeruginosa e a clorofícea Scenedesmus sp.), para verificar a influência da luz e da temperatura sobre o processo de assimilação. Para o primeiro objetivo específico, amostras foram coletadas em quatro períodos do ano no reservatório do Lobo (out /14; jan, abr e jul /15), próximo a São Carlos (SP). Foram reproduzidas, em incubadoras, as condições de Radiação Solar Fotossinteticamente Ativa (RSFA) e temperatura observadas em campo e relativas às profundidades em que estavam disponíveis 50% e 10% da RSFA. Em laboratório, os traçadores nitrato (15NO3-), amônio (15NH4+) e ureia [(15NH2)2CO] foram adicionados em frascos de 250 mL, incubados por uma hora. Após etapa de filtração, os filtros seguiram para análise elementar de quantificação do nitrogênio particulado e espectrometria de massa para a determinação da composição isotópica (15N/14N). Para o segundo objetivo específico, após a obtenção das culturas isoladas de uma cianobactéria e uma clorofícea, foi realizada a quantificação da assimilação das formas de nitrogênio. Esta análise foi realizada por experimento fatorial, com dois fatores e três níveis (temperatura: 20, 24 e 28°C e luz: 50, 250 e 450 µE.m-2.s-1). Os resultados apresentados para as amostras ambientais sugeriram maior preferência da comunidade fitoplanctônica em assimilar amônio em janeiro (23,7 µgN.L-1.h-1) e julho (54,4 µgN.L-1.h-1) de 2015. Em abril de 2015, a assimilação foi maior para nitrato (38,5 µgN.L-1.h-1) e ureia (43,1 µgN.L-1.h-1). Foi observado, ao longo dos meses de coleta, aumento na assimilação total do nitrogênio, da mesma forma como a densidade total de fitoplâncton, o biovolume e a clorofila-a, sugerindo que a assimilação deve acompanhar o aumento do grau de trofia do reservatório. Os resultados para as culturas laboratoriais indicaram uma assimilação quase que total do amônio pelas duas espécies estudadas. Scenedesmus sp. mostrou-se mais adaptada a assimilar amônio (517,1 µgN.L-1.h-1) em condições de alta intensidade luminosa (450 µE.m-2.s-1), enquanto Microcystis aeruginosa assimilou melhor o amônio (160,0 µgN.L-1.h-1) em condições de 50 µE.m-2.s-1. Para as duas espécies, a temperatura de 20°C resultou em maiores taxas de assimilação. Com base nos resultados obtidos, busca-se oferecer subsídios para o controle do estado trófico e manejo de reservatórios subtropicais por meio da identificação da forma de nitrogênio preferencialmente assimilada pelo fitoplâncton e os respectivos fatores intervenientes. / The reservoirs, despite their importance for different human activities, can bring negative changes to the environment. Such aquatic systems hold favorable conditions to the development of the phytoplankton community, which is associated with nutrient inputs and to the artificial eutrophication. The study of macronutrients uptake by this community can aid in plans for mitigating the effects of eutrophication and contribute to the understanding of the limiting factors to phytoplankton. This research aimed at quantifying the uptake of three forms of nitrogen by the phytoplankton with of use the 15N isotope, in order to contribute to the understanding of the influence of temperature and light availability on this process in environmental samples and in laboratory cultures. The specific objectives were: 1) to estimate the temporal variation of the uptake of nitrate, ammonium and urea in environmental samples from the Lobo Reservoir (SP, Brazil); 2) to quantify and compare the assimilation of the same three nitrogen forms for phytoplankton species isolated in laboratory (the Cyanobacteria Microcystis aeruginosa and the Chlorophyceae Scenedesmus sp.), to verify the influence of light and temperature in the uptake process. For the first specific objective, samples were collected in four periods of the year in the Lobo Reservoir (Oct/14; Jan, Apr and Jul/15), close to São Carlos (SP). Under controlled lab conditions, Photosynthetic Active Radiation (PAR) and temperature conditions observed in the field (at depths corresponding to 50% and 10% of the PAR) were reproduced. The tracers nitrate (15NO3-), ammonium (15NH4+) and urea [(15NH2)2CO] were added in bottles of 250 mL and incubated for one hour. After filtration, the filters were sent to elemental analysis for quantification of particulate nitrogen and mass spectrophotometry for the determination of isotopic composition (15N/14N). For the second of specific objective, after obtaining isolated cultures of the Cyanobacteria and the Chlorophyceae, the quantification of nitrogen uptake was performed. This analysis was carried out by factorial experiment with two factors and three levels (temperature: 20, 24 and 28°C and light: 50, 250 and 450 µE.m-2.s-1). The results obtained for the environmental samples suggested greater preference of the phytoplankton community for ammonium uptake in January (23.7 µgN.L-1.h-1) and July (54.4 µgN.L-1.h-1) from 2015. In April 2015, the uptake rates were greater for nitrate (38.5 µgN.L-1.h-1) and urea (43.1 µgN.L-1.h-1). It was observed temporal increase in total nitrogen uptake, following the patterns for total phytoplankton density, biovolume and chlorophyll-a, suggesting that uptake can be related with the increasing trophic state of the reservoir. The results from the laboratory cultures showed almost total ammonium uptake by both studied species. Scenedesmus sp. seemed to be more adapted to uptake ammonium (517.1 µgN.L-1.h-1) in conditions of high light intensity (450 µE.m-2.s-1), while the respective condition for Microcystis aeruginosa uptaking ammonium (160.0 µgN.L-1.h-1) was 50 µE.m-2.s-1. For the two species, the temperature of 20ºC resulted in higher uptake rates. We expect our results will aid in trophic state control and management of subtropical reservoirs through the identification of the nitrogen forms preferentially assimilated by phytoplankton and the factors involved.

Os reservatórios, embora importantes para diversas atividades humanas, podem trazer modificações negativas ao ambiente. Tais sistemas aquáticos propiciam condições favoráveis ao maior desenvolvimento da comunidade fitoplanctônica, associado ao aporte de nutrientes e ao fenômeno da eutrofização artificial. O estudo do processo de assimilação de macronutrientes por esta comunidade pode orientar planos para mitigação dos efeitos da eutrofização e contribuir para o entendimento dos fatores limitantes ao fitoplâncton. A presente pesquisa teve como objetivo principal quantificar a assimilação de três formas de nitrogênio pelo fitoplâncton com uso do traçador 15N, de modo a contribuir para o entendimento da influência da temperatura e da disponibilidade de luz sobre esse processo em amostras ambientais e em culturas laboratoriais. Os objetivos específicos visaram: 1) estimar a variação temporal da assimilação de nitrato, amônio e ureia em amostras ambientais do reservatório do Lobo (SP); 2) quantificar e comparar a assimilação das mesmas três formas nitrogenadas por duas espécies fitoplanctônicas isoladas em laboratório (a cianobactéria Microcystis aeruginosa e a clorofícea Scenedesmus sp.), para verificar a influência da luz e da temperatura sobre o processo de assimilação. Para o primeiro objetivo específico, amostras foram coletadas em quatro períodos do ano no reservatório do Lobo (out /14; jan, abr e jul /15), próximo a São Carlos (SP). Foram reproduzidas, em incubadoras, as condições de Radiação Solar Fotossinteticamente Ativa (RSFA) e temperatura observadas em campo e relativas às profundidades em que estavam disponíveis 50% e 10% da RSFA. Em laboratório, os traçadores nitrato (15NO3-), amônio (15NH4+) e ureia [(15NH2)2CO] foram adicionados em frascos de 250 mL, incubados por uma hora. Após etapa de filtração, os filtros seguiram para análise elementar de quantificação do nitrogênio particulado e espectrometria de massa para a determinação da composição isotópica (15N/14N). Para o segundo objetivo específico, após a obtenção das culturas isoladas de uma cianobactéria e uma clorofícea, foi realizada a quantificação da assimilação das formas de nitrogênio. Esta análise foi realizada por experimento fatorial, com dois fatores e três níveis (temperatura: 20, 24 e 28°C e luz: 50, 250 e 450 µE.m-2.s-1). Os resultados apresentados para as amostras ambientais sugeriram maior preferência da comunidade fitoplanctônica em assimilar amônio em janeiro (23,7 µgN.L-1.h-1) e julho (54,4 µgN.L-1.h-1) de 2015. Em abril de 2015, a assimilação foi maior para nitrato (38,5 µgN.L-1.h-1) e ureia (43,1 µgN.L-1.h-1). Foi observado, ao longo dos meses de coleta, aumento na assimilação total do nitrogênio, da mesma forma como a densidade total de fitoplâncton, o biovolume e a clorofila-a, sugerindo que a assimilação deve acompanhar o aumento do grau de trofia do reservatório. Os resultados para as culturas laboratoriais indicaram uma assimilação quase que total do amônio pelas duas espécies estudadas. Scenedesmus sp. mostrou-se mais adaptada a assimilar amônio (517,1 µgN.L-1.h-1) em condições de alta intensidade luminosa (450 µE.m-2.s-1), enquanto Microcystis aeruginosa assimilou melhor o amônio (160,0 µgN.L-1.h-1) em condições de 50 µE.m-2.s-1. Para as duas espécies, a temperatura de 20°C resultou em maiores taxas de assimilação. Com base nos resultados obtidos, busca-se oferecer subsídios para o controle do estado trófico e manejo de reservatórios subtropicais por meio da identificação da forma de nitrogênio preferencialmente assimilada pelo fitoplâncton e os respectivos fatores intervenientes. / The reservoirs, despite their importance for different human activities, can bring negative changes to the environment. Such aquatic systems hold favorable conditions to the development of the phytoplankton community, which is associated with nutrient inputs and to the artificial eutrophication. The study of macronutrients uptake by this community can aid in plans for mitigating the effects of eutrophication and contribute to the understanding of the limiting factors to phytoplankton. This research aimed at quantifying the uptake of three forms of nitrogen by the phytoplankton with of use the 15N isotope, in order to contribute to the understanding of the influence of temperature and light availability on this process in environmental samples and in laboratory cultures. The specific objectives were: 1) to estimate the temporal variation of the uptake of nitrate, ammonium and urea in environmental samples from the Lobo Reservoir (SP, Brazil); 2) to quantify and compare the assimilation of the same three nitrogen forms for phytoplankton species isolated in laboratory (the Cyanobacteria Microcystis aeruginosa and the Chlorophyceae Scenedesmus sp.), to verify the influence of light and temperature in the uptake process. For the first specific objective, samples were collected in four periods of the year in the Lobo Reservoir (Oct/14; Jan, Apr and Jul/15), close to São Carlos (SP). Under controlled lab conditions, Photosynthetic Active Radiation (PAR) and temperature conditions observed in the field (at depths corresponding to 50% and 10% of the PAR) were reproduced. The tracers nitrate (15NO3-), ammonium (15NH4+) and urea [(15NH2)2CO] were added in bottles of 250 mL and incubated for one hour. After filtration, the filters were sent to elemental analysis for quantification of particulate nitrogen and mass spectrophotometry for the determination of isotopic composition (15N/14N). For the second of specific objective, after obtaining isolated cultures of the Cyanobacteria and the Chlorophyceae, the quantification of nitrogen uptake was performed. This analysis was carried out by factorial experiment with two factors and three levels (temperature: 20, 24 and 28°C and light: 50, 250 and 450 µE.m-2.s-1). The results obtained for the environmental samples suggested greater preference of the phytoplankton community for ammonium uptake in January (23.7 µgN.L-1.h-1) and July (54.4 µgN.L-1.h-1) from 2015. In April 2015, the uptake rates were greater for nitrate (38.5 µgN.L-1.h-1) and urea (43.1 µgN.L-1.h-1). It was observed temporal increase in total nitrogen uptake, following the patterns for total phytoplankton density, biovolume and chlorophyll-a, suggesting that uptake can be related with the increasing trophic state of the reservoir. The results from the laboratory cultures showed almost total ammonium uptake by both studied species. Scenedesmus sp. seemed to be more adapted to uptake ammonium (517.1 µgN.L-1.h-1) in conditions of high light intensity (450 µE.m-2.s-1), while the respective condition for Microcystis aeruginosa uptaking ammonium (160.0 µgN.L-1.h-1) was 50 µE.m-2.s-1. For the two species, the temperature of 20ºC resulted in higher uptake rates. We expect our results will aid in trophic state control and management of subtropical reservoirs through the identification of the nitrogen forms preferentially assimilated by phytoplankton and the factors involved.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-14T12:46:20Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Danielli Batista Bezerra Cajueiro.pdf: 1520169 bytes, checksum: 01f947c81a685b7a391d5c6dbfcf83bd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T12:46:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Danielli Batista Bezerra Cajueiro.pdf: 1520169 bytes, checksum: 01f947c81a685b7a391d5c6dbfcf83bd (MD5) Previous issue date: 2015-06-12 / CAPES / As fontes de nitrogênio do meio são classificadas como preferenciais e nãopreferenciais, de maneira que as primeiras inibem a expressão dos genes responsáveis pela metabolização das segundas por um mecanismo chamado de Repressão Catabólica do Nitrogênio (Nitrogen Catabolic Repression - NCR). No presente estudo avaliamos o padrão de regulação dos genes do metabolismo central do nitrogênio na levedura Dekkera bruxellensis. Foram definidos quatro grupos de fontes de nitrogênio baseados no crescimento celular. Em seguida, o padrão de expressão dos genes do metabolismo central do nitrogênio mostrou que fenilalanina, embora do grupo quatro, é o maior indutor das permeases Gap1p e Put4p, resultando em sua elevada taxa de consumo. Já a histidina, indutora da permease Put4p, promove maior indução dos genes que codificam as enzimas de assimilação de amônia. Quando o mecanismo NCR é inibido pela presença de metionina sulfoximina no meio, ocorre a desrrepressão dos genes que codificam as permeases. E finalmente, os resultados mostram que nitrato, definido no grupo dois induz o mecanismo de sinalização intracelular de regulação gênica semelhante ao que se observa quando as células estão no estado de privação de nitrogênio no meio. Isto complementa os estudos anteriores nos quais mostramos que a assimilação de nitrato altera o estado fisiológico da célula para respiração mesmo na presença de alta concentração de glicose no meio. / The nitrogen sources in the medium are classified as preferential or non-preferrential, so that the first inhibit expression of genes responsible for metabolism of the latter by a mechanism called Nitrogen Catabolic Repression (NCR). In the present study we evaluated the pattern of gene regulation of the central nitrogen metabolism in yeast Dekkera bruxellensis. It was defined four groups of nitrogen sources based on cell growth. Then, the expression pattern of the central nitrogen metabolism genes showed that phenylalanine, though belonging to group four, is the biggest inducer of genes of permeases Gap1p Put4p, resulting in its high consumption rate. Moreover, histidine induces the gene encoding permease Put4p and promoted the highest induction of the genes encoding the enzymes of ammonia assimilation. When the NCR mechanism was inhibited by the presence of methionine sulfoximine in the medium there was derepression of the genes encoding for permeases. Finally, the results showed that nitrate, defined in the group two, induced the intracellular signaling pathway gene regulation similar to that seen when cells are in a state of nitrogen deprivation in the middle. This complements our previous studies that showed that the nitrate assimilation alter the physiological state of the cell to respiration even in presence of high glucose concentration in medium.

FEITOSA, Antonio Glaydson de Sousa. Modulação da fotossíntese e assimilação do nitrogênio por condições de elevado CO2 atmosférico em plantas de soja. 2014. 71 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Ciências do Solo, Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Solos e Nutrição de Plantas, Fortaleza-CE, 2014 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-19T12:25:16Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-05-19T12:52:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T12:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_agsfeitosa.pdf: 836229 bytes, checksum: f77f1e9d446fce346b7ef1c4f7d05eb7 (MD5) Previous issue date: 2014 / High atmospheric CO2 concentrations limit the assimilation of CO2 and nitrogen in many species of C3 plants Thus the aim of this study was to identify how the high CO2 regulates photosynthesis and assimilation of nitrogen in soybean Therefore an experiment was conducted in growth chamber using soybean plants, 25 days old CO2 levels were applied environment ( 40 Pa) high (100 Pa) and transition to ambient conditions ( 100-40 Pa ) High CO2 was able to strongly affect trade gas with stomatal closure leading to sharp reductions in leaf transpiration (88%) and CO2 assimilation ( 48%) Recovering 69% of the initial value of net photosynthesis after the transition period at environmental conditions , however the internal CO2 concentration ( Ci) was increased by 17 times returning to the level of control after the transition the initial activity and the total Rubisco decreased 44 % and 34 % respectively Taking a 9% reduction in enzyme activation state but after the transition to the conditions of CO2 environment the initial activity and total recovered 74 % and 84 % respectively have the nitrate reductase showed a strong inhibition over that period compared to the ambient condition reaching a maximum reduction of 64 % after four days of exposure to elevated CO2 contrary this enzyme had recovered its initial capacity at 90 % after the transition period in conclusion we can say that photosynthesis and nitrate reductase activity are practically inhibited by high atmospheric CO2 mainly controlled by stomatal and metabolic limitations / Altas concentrações de CO2 atmosférico limitam a assimilação de CO2 e de nitrogênio em muitas espécies de plantas C3 Dessa forma o objetivo deste trabalho foi identificar como o elevado CO2 regula a fotossíntese e a assimilação do nitrogênio em plantas de soja Para tanto foi realizado um experimento em câmara de crescimento utilizando plantas de soja com 25 dias de idade Os níveis de CO2 aplicados foram ambiente (40 Pa) elevado (100 Pa) e transição para as condições ambiente (100 – 40 Pa) O elevado CO2 foi capaz de afetar fortemente as trocas gasosas com fechamento estomático levando a fortes reduções na transpiração foliar (88%) e assimilação de CO2 (48%) Recuperando 69% do valor inicial da fotossíntese líquida após o período de transição para a condição ambiente Entretanto a concentração interna de CO2 (Ci) foi elevada em 17 vezes retornando para o nível de controle após a transição A atividade inicial e a total da Rubisco decresceram 44% e 34% respectivamente Levando a uma redução de 9% no estado de ativação da enzima porém após a transição para as condições de CO2 ambiente a atividade inicial e a total recuperaram 74% e 84% respectivamente Já a redutase do nitrato apresentou uma forte inibição ao longo desse período quando comparada com a condição ambiente chegando a uma redução máxima de 64% após quatro dias de exposição ao elevado CO2 Contrariamente esta enzima teve sua capacidade inicial recuperada em 90% após o período de transição Em conclusão podemos afirmar que a fotossíntese e a atividade da redutase do nitrato são praticamente inibidas por elevado CO2 atmosférico controladas principalmente por limitações estomáticas e metabólicas