nÃo hà / O cloroplasto à uma organela caracterÃstica dos organismos fotossintetizantes sendo seu papel primordial na geraÃÃo de energia a partir de gÃs carbÃnico e Ãgua. Essa organela pode ter seu funcionamento comprometido quando submetida a estresses ambientais devido a fragilidade e complexidade do sistema. Para evitar perdas provocadas pelo estresse existem vÃrios mecanismos de adaptaÃÃo e regulaÃÃo das reaÃÃes que ocorrem no cloroplasto. Recentemente caracterizou-se mais um desses provÃveis mecanismos que foi chamado de clororespiraÃÃo. A clororespiraÃÃo foi esclarecida com a descoberta de uma enzima similar a oxidase alternativa da mitocondria que chamou-se de oxidase terminal do plastÃdeo (PTOX). A funÃÃo dessa respiraÃÃo do cloroplasto permanece incerta, mas uma das hipÃteses mais aceitas à que o funcionamento da clororespiraÃÃo poderia prevenir a formaÃÃo de espÃcies reativas de oxigÃnio atravÃs da reciclagem dos intermediÃrios redutores do cloroplasto. No presente trabalho foi caracterizado a presenÃa de dois genes que codificam para a oxidase terminal do plastÃdeo em plantas de Zea mays. Estudou-se tambÃm a expressÃo diferencial de ambos genes da PTOX em resposta ou estresse hÃdrico, alÃm da caracterizaÃÃo da clororespiraÃÃo atravÃs da atividade da NADH desidrogenase plastidial (NDH) em gel de poliacrilamida. A caracterizaÃÃo molecular dos genes da PTOX mostrou homologia de 60% quando comparadas as sequÃncias dos genes e de 79% quando comparadas as prÃ-proteÃnas traduzidas. Os genes dessa proteÃna tÃm estruturas similares, sendo compostos por oito introns e 9 Ãxons. Um estudo das regiÃes dos promotores dos genes mostrou que existiam elementos comuns porÃm a presenÃa de elementos diferentes como, o elementos cis MBS que à responssivo à seca, poderia revelar uma regulaÃÃo diferencial dos genes. A resposta diferencial foi confirmada atravÃs de RT-PCR semiquantitativo. O gene chamado de ptox1 teve sua expressÃo estÃvel, podendo ser considerado um gene constitutivo, enquanto que o gene chamado de ptox2 teve um aumento da expressÃo proporcional ao estresse aplicado tanto em folhas como em raÃzes de plantas de milho. A anÃlise da atividade da NDH em gel (zimograma) revelou a presenÃa dessa enzima em cloroplastos de milho confirmando a presenÃa das enzimas da clororespiraÃÃo. O estudo filogenÃtico de sequencias de cDNA de bancos de dados mostraram que milho e sorgo pertencentes ao grupo das monocotiledÃneas, sÃo espÃcies muito prÃximas e que compartilham dois genes ortÃlogos da PTOX identificados como ptox1 e ptox2. Concluiu-se pela primeira vez a presenÃa de dois genes da PTOX no genoma do milho, uma monocotiledÃena de metabolismo C4. Os genes foram denominados de ptox1 e ptox2. Eles foram encontrados em raÃzes e folhas e apenas o gene da ptox2 pareceu ser induzido em resposta ao estresse osmÃtico. / The chloroplast is an organelle characteristic of photosynthetic organisms and their role in generating energy from carbon dioxide and water. This organelle may be functionally compromised when subjected to environmental stresses due to the fragility and complexity of the system. To avoid losses caused by stress there are several mechanisms of adaptation and adjustment of the reactions that occur in the chloroplast. Recently characterized most likely of these mechanisms has been called clororespiraÃÃo. The clororespiraÃÃo was clarified with the discovery of an enzyme similar to mitochondria that the alternative oxidase is called terminal plastid oxidase (PtOx). The function of chloroplast respiration remains uncertain, but one of the most accepted hypothesis is that the operation of clororespiraÃÃo could prevent the formation of reactive oxygen species by recycling intermediate reducing the chloroplast. Characterized in this study was the presence of two genes coding for the terminal oxidase in plant plastid of Zea mays. Was also studied the differential expression of both genes in response PtOx or water stress, and the characterization of clororespiraÃÃo through the activity of the NADH dehydrogenase plastid (NDH) polyacrylamide gel. The molecular characterization of genes PtOx showed homology of 60% when comparing the sequences of genes and 79% when compared to the pre-translated proteins. Genes of this protein have similar structures are composed of eight introns and exons 9. A study of regions of the promoters of the genes showed that there were common elements but the presence of different elements as the cis elements that MBS is responssivo drought, could reveal a differential regulation of genes. The differential response was confirmed by semiquantitative RT-PCR. The gene was called ptox1 stable expression could be considered a constitutive gene, whereas the gene was called ptox2 increased expression proportional to applied stress in both leaves and roots of corn plants. The analysis of the activity of NDH gel (zymogram) revealed the presence of this enzyme in chloroplasts corn confirming the presence of enzymes clororespiraÃÃo. The phylogenetic analysis of cDNA sequences from databases showed that corn and sorghum in the group of monocots are closely related species which share two of the orthologous genes identified as PtOx ptox1 and ptox2. It appeared that the first time the presence of two genes PtOx into the maize genome, a C4 monocotiledÃena metabolism. Genes were named ptox1 and ptox2. They were found in the roots and leaves and only ptox2 gene appeared to be induced in response to osmotic stress.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / MoÂ-CBP3 à uma proteÃna ligante à quitina, purificada de sementes de Moringa oleifera, com massa molecular aparente de 18,0 kDa, consistindo de mÃltiplas isoformas heterodimÃricas. Mo-CBP3 à uma proteÃna altamente estÃvel, que possui amplo espectro de aÃÃo contra fungos fitopatogÃnicos e mantÃm sua estrutura secundÃria e atividade antifÃngica em extremos de temperaturas e diferentes valores de pH. Dessa forma, a proteÃna Mo-CBP3 se apresenta como uma ferramenta promissora para o desenvolvimento de plantas transgÃnicas resistentes ao ataque de fungos. Para tanto, Mo-CBP3 foi submetida a testes de biosseguranÃa alimentar, visando garantir sua utilizaÃÃo atravÃs da expressÃo em plantas, minimizando, assim, os riscos para animais nÃo alvo, incluindo o homem. A avaliaÃÃo de biosseguranÃa alimentar da proteÃna seguiu o teste de duas etapas, baseado em pesos de evidÃncia, proposto pelo Instituto Internacional de CiÃncias da Vida (ILSI). A pesquisa evidenciou o longo histÃrico de uso seguro, fundamentado em dados cientÃficos, da espÃcie M. oleifera, fonte da proteÃna Mo-CBP3. AnÃlises in silico mostraram que Mo-CBP3 nÃo possui qualquer identidade com proteÃnas alergÃnicas, tÃxicas e/ou antinutricionais. Adicionalmente, nÃo foram encontrados na proteÃna epÃtopos potencialmente capazes de promover reaÃÃo cruzada e desencadear uma resposta alergÃnica. Identidade com proteÃnas alergÃnicas (> 35%) foi encontrada apenas quando uma janela de 80 aminoÃcidos foi utilizada. SÃtios potenciais de N-glicosilaÃÃo nÃo foram encontrados na proteÃna madura. A proteÃna mostrou resistÃncia ao tratamento tÃrmico e à digestibilidade por fluido gÃstrico simulado, mas foi completamente susceptÃvel à digestÃo em fluido intestinal simulado. Em adiÃÃo, Mo-CBP3 nÃo causou efeitos adversos relevantes em camundongos submetidos a doses elevadas de 5 a 2000 mg/kg, via oral, evidenciando seu carÃter inÃcuo. A partir da avaliaÃÃo de biosseguranÃa alimentar proposta pelo ILSI nÃo à esperado qualquer risco associado ao consumo da proteÃna Mo-CBP3 pelo homem e demais animais monogÃstricos. / Mo-CBP3 is a chitin binding protein purified from Moringa oleifera seeds which has an apparent molecular mass of 18.0 kDa and consists of multiple heterodimeric isoforms. Mo-CBP3 is a highly stable protein that has a broad spectrum of activity against phytopathogenic fungi and maintains its secondary structure and antifungal activity at extreme temperatures and different pH values. Thus, the Mo-CBP3 protein presents itself as a promising tool for the development of transgenic plants resistant to fungi attack. For such purpose, the Mo-CBP3 protein was subjected to food safety tests to ensure the safety of its expression in plants, minimizing the risk to non-target animals, which include human beings. The food safety assessment of the protein followed the two-tiered approach, based on weight of evidences, proposed by International Life Sciences Institute (ILSI). The research evidenced the long history of safe use, supported by scientific literature, of the M. oleifera species, source of Mo-CBP3 protein. In silico analysis did not reveal any identity of Mo-CBP3 with allergenic, toxic and/or antinutritional proteins. Additionally, were not found in the protein potential epitopes able to lead to cross reaction and unleash an allergic response. Identity with allergenic proteins was found only when a window of 80 amino acids was used. Potential sites of N-glycosylation were not found in the mature protein. The protein showed resistance to thermal treatment and digestibility by simulated gastric fluid, but was completely susceptible to digestion in simulated intestinal fluid. In addition, Mo-CBP3 caused no relevant adverse effects to mice subjected to high oral doses from 5 to 2000 mg/kg, showing its innocuous nature. Based on the food safety approach proposed by ILSI is not expected any risk associated to use of Mo-CBP3 protein for humans and other monogastric animals.