Psychotria brachyceras, uma planta arbustiva de sub-bosque nativa do Rio Grande do Sul, produz o alcalóide monoterpeno indólico glicosilado braquicerina. Esse alcalóide e o extrato metanólico de folhas de P. brachyceras apresentaram atividades antimutagênica e antioxidante em estudos previamente publicados por nosso grupo. Além disso, foi observado um aumento do acúmulo de braquicerina em plantas expostas à radiação UV-B. Sabe-se que com a diminuição da camada de ozônio, uma maior proporção do espectro UV-B atinge a superfície da Terra, trazendo sérias implicações para todos os organismos vivos. A radiação UV-B tem o potencial de danificar biomoléculas, como DNA, RNA, proteínas e lipídios, gerar espécies reativas de oxigênio, e prejudicar processos celulares. Em função disso, as plantas utilizam mecanismos de proteção, envolvendo desde proteção física (cutícula foliar) até a biossíntese de moléculas que absorvem UV, dentre as quais estão os alcalóides. A partir dessas observações, hipotetisamos um papel para braquicerina como molécula protetora contra a radiação UV-B através de sua atividade antioxidante e espectro de absorção UV. Para testar nossa hipótese, utilizamos a técnica de Hibridização Subtrativa para buscar genes relacionados ao metabolismo de braquicerina em plantas de P. brachyceras expostas à radiação UV-B. Através de qRT-PCR, confirmamos a indução de 5 genes potencialmente envolvidos com o metabolismo de braquicerina em resposta à UV-B, indicando que a indução de braquicerina em resposta à UV-B é regulada, pelo menos parcialmente, em nível de mRNA. / Psychotria brachyceras is an understory shrub, native of Rio Grande do Sul state that produces the glucoside indole monoterpene alkaloid brachycerine. Both brachycerine and the foliar methanolic extract of P. brachyceras showed antimutagenic and antioxidant activities in previous studies published by our group. In addition, we also observed an increased accumulation of brachycerine in plants exposed to UV-B radiation. It is known that with the decrease of the ozone layer, a higher proportion of UV-B spectrum reaches the Earth's surface, with serious implications for all living organisms. The UV-B radiation can damage biomolecules such as DNA, RNA, proteins and lipids, generate reactive oxygen species, and impair cellular processes. Plants have developed several protection mechanisms, ranging from physical protection (leaf cuticle) to biosynthesis of molecules that absorb UV, including alkaloids. From these observations, a role for brachycerine as a protective molecule against UV-B through its antioxidant activity and UV absorption spectrum has been proposed. We hypothesized that brachycerine response to UV occurred at the level of transcript steady state. To test our hypothesis, Suppressive Subtractive Hybridization was applied to search for genes related to brachycerine metabolism in UV-B exposed P. brachyceras plants. We confirmed the UV-B upregulation of five genes potentially related to brachycerine metabolism by qRT-PCR, indicating that UV-B induction of brachycerine is at least partly regulated at the level of transcription.

Psychotria brachyceras, uma planta arbustiva de sub-bosque nativa do Rio Grande do Sul, produz o alcalóide monoterpeno indólico glicosilado braquicerina. Esse alcalóide e o extrato metanólico de folhas de P. brachyceras apresentaram atividades antimutagênica e antioxidante em estudos previamente publicados por nosso grupo. Além disso, foi observado um aumento do acúmulo de braquicerina em plantas expostas à radiação UV-B. Sabe-se que com a diminuição da camada de ozônio, uma maior proporção do espectro UV-B atinge a superfície da Terra, trazendo sérias implicações para todos os organismos vivos. A radiação UV-B tem o potencial de danificar biomoléculas, como DNA, RNA, proteínas e lipídios, gerar espécies reativas de oxigênio, e prejudicar processos celulares. Em função disso, as plantas utilizam mecanismos de proteção, envolvendo desde proteção física (cutícula foliar) até a biossíntese de moléculas que absorvem UV, dentre as quais estão os alcalóides. A partir dessas observações, hipotetisamos um papel para braquicerina como molécula protetora contra a radiação UV-B através de sua atividade antioxidante e espectro de absorção UV. Para testar nossa hipótese, utilizamos a técnica de Hibridização Subtrativa para buscar genes relacionados ao metabolismo de braquicerina em plantas de P. brachyceras expostas à radiação UV-B. Através de qRT-PCR, confirmamos a indução de 5 genes potencialmente envolvidos com o metabolismo de braquicerina em resposta à UV-B, indicando que a indução de braquicerina em resposta à UV-B é regulada, pelo menos parcialmente, em nível de mRNA. / Psychotria brachyceras is an understory shrub, native of Rio Grande do Sul state that produces the glucoside indole monoterpene alkaloid brachycerine. Both brachycerine and the foliar methanolic extract of P. brachyceras showed antimutagenic and antioxidant activities in previous studies published by our group. In addition, we also observed an increased accumulation of brachycerine in plants exposed to UV-B radiation. It is known that with the decrease of the ozone layer, a higher proportion of UV-B spectrum reaches the Earth's surface, with serious implications for all living organisms. The UV-B radiation can damage biomolecules such as DNA, RNA, proteins and lipids, generate reactive oxygen species, and impair cellular processes. Plants have developed several protection mechanisms, ranging from physical protection (leaf cuticle) to biosynthesis of molecules that absorb UV, including alkaloids. From these observations, a role for brachycerine as a protective molecule against UV-B through its antioxidant activity and UV absorption spectrum has been proposed. We hypothesized that brachycerine response to UV occurred at the level of transcript steady state. To test our hypothesis, Suppressive Subtractive Hybridization was applied to search for genes related to brachycerine metabolism in UV-B exposed P. brachyceras plants. We confirmed the UV-B upregulation of five genes potentially related to brachycerine metabolism by qRT-PCR, indicating that UV-B induction of brachycerine is at least partly regulated at the level of transcription.

Psychotria brachyceras, uma planta arbustiva de sub-bosque nativa do Rio Grande do Sul, produz o alcalóide monoterpeno indólico glicosilado braquicerina. Esse alcalóide e o extrato metanólico de folhas de P. brachyceras apresentaram atividades antimutagênica e antioxidante em estudos previamente publicados por nosso grupo. Além disso, foi observado um aumento do acúmulo de braquicerina em plantas expostas à radiação UV-B. Sabe-se que com a diminuição da camada de ozônio, uma maior proporção do espectro UV-B atinge a superfície da Terra, trazendo sérias implicações para todos os organismos vivos. A radiação UV-B tem o potencial de danificar biomoléculas, como DNA, RNA, proteínas e lipídios, gerar espécies reativas de oxigênio, e prejudicar processos celulares. Em função disso, as plantas utilizam mecanismos de proteção, envolvendo desde proteção física (cutícula foliar) até a biossíntese de moléculas que absorvem UV, dentre as quais estão os alcalóides. A partir dessas observações, hipotetisamos um papel para braquicerina como molécula protetora contra a radiação UV-B através de sua atividade antioxidante e espectro de absorção UV. Para testar nossa hipótese, utilizamos a técnica de Hibridização Subtrativa para buscar genes relacionados ao metabolismo de braquicerina em plantas de P. brachyceras expostas à radiação UV-B. Através de qRT-PCR, confirmamos a indução de 5 genes potencialmente envolvidos com o metabolismo de braquicerina em resposta à UV-B, indicando que a indução de braquicerina em resposta à UV-B é regulada, pelo menos parcialmente, em nível de mRNA. / Psychotria brachyceras is an understory shrub, native of Rio Grande do Sul state that produces the glucoside indole monoterpene alkaloid brachycerine. Both brachycerine and the foliar methanolic extract of P. brachyceras showed antimutagenic and antioxidant activities in previous studies published by our group. In addition, we also observed an increased accumulation of brachycerine in plants exposed to UV-B radiation. It is known that with the decrease of the ozone layer, a higher proportion of UV-B spectrum reaches the Earth's surface, with serious implications for all living organisms. The UV-B radiation can damage biomolecules such as DNA, RNA, proteins and lipids, generate reactive oxygen species, and impair cellular processes. Plants have developed several protection mechanisms, ranging from physical protection (leaf cuticle) to biosynthesis of molecules that absorb UV, including alkaloids. From these observations, a role for brachycerine as a protective molecule against UV-B through its antioxidant activity and UV absorption spectrum has been proposed. We hypothesized that brachycerine response to UV occurred at the level of transcript steady state. To test our hypothesis, Suppressive Subtractive Hybridization was applied to search for genes related to brachycerine metabolism in UV-B exposed P. brachyceras plants. We confirmed the UV-B upregulation of five genes potentially related to brachycerine metabolism by qRT-PCR, indicating that UV-B induction of brachycerine is at least partly regulated at the level of transcription.

Resumo não disponível

Resumo não disponível

Resumo não disponível

As plantas superiores sintetizam uma ampla variedade de compostos, denominados classicamente metabólitos secundários, que as ajudam a se adaptar ao seu ambiente. Um subconjunto de metabólitos secundários são os alcalóides. Essas substâncias nitrogenadas de baixo peso molecular desempenham funções variadas nas plantas, podendo apresentar propriedades antibióticas, repelentes de herbívoros ou alelopáticas. O alcalóide monoterpeno indólico braquicerina, de estrutura inédita, foi extraído da planta arbustiva Psychotria brachyceras (Rubiaceae). Esse composto revelou ação específica como antiinflamatório em testes de quimiotaxia, possuindo, portanto, potencial valor farmacológico. Trabalhos anteriores revelaram que a molécula possui significativas propriedades antioxidantes e antimutagênicas, e que a concentração foliar desse alcalóide é induzida por dano mecânico e radiação ultravioleta (UV). Neste trabalho, demonstramos os resultados de uma série de experimentos desenvolvidos com o objetivo de entender o papel de braquicerina em P. brachyceras frente a esses estresses. Uma parte dos experimentos foi desenvolvida paralelamente com amostras de Psychotria carthagenensis da mesma região, que não acumula alcalóides e é mais sensível a UV do que P. brachyceras, além de ser alvo significativo de herbívoros em seu ambiente natural. O comportamento de algumas classes de metabólitos secundários reconhecidas como importantes na resposta a ferimento e radiação UV é descrito em amostras de P. brachyceras submetidas a esses tratamentos. A aplicação de dano mecânico e de radiação ultravioleta não alterou os níveis de compostos fenólicos e flavonóides totais, respectivamente. A única classe de metabólitos que sofreu regulação nessas condições foram antocianinas, que tiveram sua concentração induzida em experimentos de exposição à UV; porém, os teores induzidos em P. brachyceras foram muito menores do que àqueles basais em P. carthagenensis. Os dados sugerem um papel predominante do alcalóide frente a esses estresses. O potencial tóxico/repelente da braquicerina foi testado em bioensaios que utilizaram herbívoros generalistas. O alcalóide isolado não foi capaz de inibir o consumo das amostras pelos animais, o mesmo ocorrendo com extratos de P. brachyceras. Porém, extratos de P. carthagenensis inibiram a alimentação do molusco Helix aspersa, provavelmente pela presença de taninos. A atividade protetora do alcalóide foi testada em discos foliares de P. carthagenensis expostos à UV. A aplicação de braquicerina diminuiu a degradação de clorofilas causada pela radiação. Ensaios de atividade antioxidante in vitro e in vivo demostraram que o alcalóide é ativo em relação ao ânion superóxido e ao peróxido de hidrogênio, espécies ativas de oxigênio importantes no estresse por ultravioleta e dano mecânico, respectivamente. Além disso, foi verificado que epidermes foliares acumulam braquicerina. Os dados sugerem uma atividade predominantemente antioxidante ou moduladora de estresse oxidativo para o alcalóide. Essa atividade de detoxificação pode fazer parte de uma estratégia de tolerância da planta tanto em relação ao ultravioleta quanto ao ferimento/herbivoria e pode ser importante em outras condições adversas. / Higher plants synthesize a wide range of compounds, classically known as secondary metabolites, which help plants adapt to their environment. A class of secondary metabolites are the alkaloids. These nitrogen-containing low molecular weight substances play several roles in plants as antimicrobial, herbivore deterrents or allelopathic agents. The monoterpene indole alkaloid brachycerine, which has a unique structure, was extracted from the shrub Psychotria brachyceras (Rubiaceae). This compound showed antinflamatory activity in chemotaxis assays, indicative of pharmacological potential. Previous work described antioxidant and antimutagenic effects for brachycerine, and the regulation of its leaf tissue concentration upon ultraviolet (UV) radiation exposure and mechanical damage stress. In this thesis, we report the data from a series of experiments in an attempt to understand the roles of brachycerine in P. brachyceras with regard to wounding and UV stresses. Some experiments were carried on using samples from Psychotria carthagenensis shrubs of the same region, a plant devoid of detectable alkaloids. P. carthagenensis leaves are UV-sensitive if compared to P. brachyceras and are often found damaged by herbivores in field-grown plants. The contents of secondary metabolites with known functions in wounding and UV responses are described from experiments in which P. brachyceras samples were submitted to these treatments. The only group of secondary metabolites regulated by these stresses was that of anthocyanins in UV treated samples; however, induced content of these metabolites were always much lower than the basal ones in P. carthagenensis. The data indicated a major role for brachycerine in UV and wound responses. Toxic/deterrent properties of brachycerine were tested in bioassays with generalist herbivores. The alkaloid failed to deter herbivore feeding, however, samples treated with P. carthagenensis extracts were less consumed by the snail Helix aspersa, and this may be due to the presence of tannins. UV-protecting activity was tested in brachycerine-treated P. carthagenensis leaf disks exposed to UV radiation. Brachycerine treatment protected disk samples from UV-driven chlorophyll loss. In vitro and in vivo assays detected antioxidant activity of brachycerine towards superoxide anion and hydrogen peroxide, reactive oxygen species related to UV and wounding stress, respectively. In addition, it was shown that leaf epidermal layers accumulate brachycerin. The results suggest an antioxidant or oxidative stress modulator role for brachycerine in P. brachyceras. This detoxifying activity may be part of a tolerance strategy in relation to UV and wounding stresses, and perhaps to other environmental pressures.

Embora o ferro seja um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, somente uma pequena fração está disponível para ser utilizada pelos organismos vivos. A solubilidade do ferro em solos com pH neutro é muito baixa, aproximadamente 10-18 M. Em condições de baixa disponibilidade de ferro, diversos microrganismos podem produzir e excretar sideróforos, quelantes orgânicos de baixo peso molecular envolvidos na solubilização e seqüestro de Fe3+. A captação de ferro é fator limitante para a fixação biológica do nitrogênio, uma vez que esse elemento está diretamente envolvido em moléculas como a nitrogenase, leg-hemoglobina, ferredoxina e citocromos. Enquanto microrganismos de vida-livre, os rizóbios devem ser capazes de solubilizar ferro e competir por ele no solo. As bactérias pertencentes ao gênero Bradyrhizobium são de grande relevância agronômica devido à capacidade de fixar nitrogênio em simbiose com diversas leguminosas, especialmente a soja [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii são duas espécies capazes de nodular soja e quatro estirpes são comumente utilizadas como inoculantes no Brasil: B. elkanii SEMIA 587 e SEMIA 5019 e B. japonicum SEMIA 5079 e SEMIA 5080. Os genes fegA e fhuA, relacionados à síntese de proteínas de membrana transportadoras do complexo Fe3+ - sideróforo já foram identificados em B. japonicum 61A152 e Rhizobium leguminosarum, respectivamente. Ao contrário de B. japonicum, nada se conhece sobre esses genes na espécie B. elkanii. No presente trabalho foram analisadas a habilidade em produzir sideróforos e a presença de genes relacionados à síntese de proteínas receptoras do complexo Fe3+ - sideróforo entre diferentes estirpes de Bradyrhizobium. Uma porção do gene fhuA de B. elkanii foi isolada e apresentou um elevado grau de conservação com outros genes relacionados à captação de sideróforos em diferentes bactérias. Experimentos de Southern-blot demonstraram que existe apenas uma cópia do gene fhuA, e nenhuma do gene fegA, no genoma da estirpe SEMIA 587 de B. elkanii. Através do tradicional método CAS, a capacidade de produzir e captar sideróforos in vitro foi confirmada entre as estirpes de B. elkanii utilizadas como inoculantes comerciais no Brasil. As linhagens de B. japonicum, entretanto, mesmo possuindo receptores de membrana específicos para sideróforos, não são capazes de se multiplicar em meio de cultura deficiente em ferro. Tais resultados indicam a possibilidade de diferenças significativas quanto ao sistema de captação de ferro entre tais estirpes. Estudos que confirmem a função do gene fhuA estão sendo conduzidos para verificação da viabilidade fenotípica de B. elkanii mutante para esse gene. / Although iron is one of the most abundant elements in Earth, only one small fraction is available to be used by living organisms. The solubility of iron in soils with neutral pH is very low, approximately 10-18 M. During iron deficiency, many microorganisms can produce and excrete low molecular weight organic chelators termed siderophores involved in the solubilization and sequestration of Fe3+. The iron uptake is a limiting factor for the biological nitrogen fixation as iron is directly involved in many molecules that are essential to this process, like nitrogenase, leg-hemoglobin, ferredoxin and cytochrome. While free-living microorganism, rhizobia should be able to solubilize iron and compete for it in soil. Bacteria belonging to the genus Bradyrhizobium are of enormous agricultural value since they are able to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with several leguminous plants, especially soybean [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii strains are two species capable of nodulate soybean, in which four strains are commonly used as inoculant in Brazil: B. elkanii SEMIA 587 and SEMIA 5019 and B. japonicum SEMIA 5079 and SEMIA 5080. In B. japonicum 61A152 and Rhizobium leguminosarum fegA and fhuA genes, which are involved in the synthesis of membrane Fe3+-siderophore uptake proteins were already identified, respectively. In the opposite, almost nothing is known about these genes in B. elkanii species. In this work the siderophore production ability and the presence of genes related to the membrane Fe3+- siderophore uptake were analyzed in several Bradyrhizobium strains. A B. elkanii fhuA DNA region was isolated and it presented a high level of homology with others siderophore uptake related genes from different bacterial species. Southern blot experiments shown that there is a single fhuA gene copy in the B. elkanii SEMIA 587 genome, and no fegA gene was identified in this genome. Through the traditional CAS methodology, the siderophore production and uptake in vitro activities were demonstrated in the B. elkanii strains used as inoculant in Brazil. B. japonicum strains, however, although having siderophores specific membrane receptors, were not able to growth in a medium lacking iron. Such results indicated that significant differences concerning iron uptake system might exist between these two bacterial species. Studies to confirm fhuA gene function are under way aiming to verify the phenotypic viability of B. elkanii fhuA mutants.

As plantas superiores sintetizam uma ampla variedade de compostos, denominados classicamente metabólitos secundários, que as ajudam a se adaptar ao seu ambiente. Um subconjunto de metabólitos secundários são os alcalóides. Essas substâncias nitrogenadas de baixo peso molecular desempenham funções variadas nas plantas, podendo apresentar propriedades antibióticas, repelentes de herbívoros ou alelopáticas. O alcalóide monoterpeno indólico braquicerina, de estrutura inédita, foi extraído da planta arbustiva Psychotria brachyceras (Rubiaceae). Esse composto revelou ação específica como antiinflamatório em testes de quimiotaxia, possuindo, portanto, potencial valor farmacológico. Trabalhos anteriores revelaram que a molécula possui significativas propriedades antioxidantes e antimutagênicas, e que a concentração foliar desse alcalóide é induzida por dano mecânico e radiação ultravioleta (UV). Neste trabalho, demonstramos os resultados de uma série de experimentos desenvolvidos com o objetivo de entender o papel de braquicerina em P. brachyceras frente a esses estresses. Uma parte dos experimentos foi desenvolvida paralelamente com amostras de Psychotria carthagenensis da mesma região, que não acumula alcalóides e é mais sensível a UV do que P. brachyceras, além de ser alvo significativo de herbívoros em seu ambiente natural. O comportamento de algumas classes de metabólitos secundários reconhecidas como importantes na resposta a ferimento e radiação UV é descrito em amostras de P. brachyceras submetidas a esses tratamentos. A aplicação de dano mecânico e de radiação ultravioleta não alterou os níveis de compostos fenólicos e flavonóides totais, respectivamente. A única classe de metabólitos que sofreu regulação nessas condições foram antocianinas, que tiveram sua concentração induzida em experimentos de exposição à UV; porém, os teores induzidos em P. brachyceras foram muito menores do que àqueles basais em P. carthagenensis. Os dados sugerem um papel predominante do alcalóide frente a esses estresses. O potencial tóxico/repelente da braquicerina foi testado em bioensaios que utilizaram herbívoros generalistas. O alcalóide isolado não foi capaz de inibir o consumo das amostras pelos animais, o mesmo ocorrendo com extratos de P. brachyceras. Porém, extratos de P. carthagenensis inibiram a alimentação do molusco Helix aspersa, provavelmente pela presença de taninos. A atividade protetora do alcalóide foi testada em discos foliares de P. carthagenensis expostos à UV. A aplicação de braquicerina diminuiu a degradação de clorofilas causada pela radiação. Ensaios de atividade antioxidante in vitro e in vivo demostraram que o alcalóide é ativo em relação ao ânion superóxido e ao peróxido de hidrogênio, espécies ativas de oxigênio importantes no estresse por ultravioleta e dano mecânico, respectivamente. Além disso, foi verificado que epidermes foliares acumulam braquicerina. Os dados sugerem uma atividade predominantemente antioxidante ou moduladora de estresse oxidativo para o alcalóide. Essa atividade de detoxificação pode fazer parte de uma estratégia de tolerância da planta tanto em relação ao ultravioleta quanto ao ferimento/herbivoria e pode ser importante em outras condições adversas. / Higher plants synthesize a wide range of compounds, classically known as secondary metabolites, which help plants adapt to their environment. A class of secondary metabolites are the alkaloids. These nitrogen-containing low molecular weight substances play several roles in plants as antimicrobial, herbivore deterrents or allelopathic agents. The monoterpene indole alkaloid brachycerine, which has a unique structure, was extracted from the shrub Psychotria brachyceras (Rubiaceae). This compound showed antinflamatory activity in chemotaxis assays, indicative of pharmacological potential. Previous work described antioxidant and antimutagenic effects for brachycerine, and the regulation of its leaf tissue concentration upon ultraviolet (UV) radiation exposure and mechanical damage stress. In this thesis, we report the data from a series of experiments in an attempt to understand the roles of brachycerine in P. brachyceras with regard to wounding and UV stresses. Some experiments were carried on using samples from Psychotria carthagenensis shrubs of the same region, a plant devoid of detectable alkaloids. P. carthagenensis leaves are UV-sensitive if compared to P. brachyceras and are often found damaged by herbivores in field-grown plants. The contents of secondary metabolites with known functions in wounding and UV responses are described from experiments in which P. brachyceras samples were submitted to these treatments. The only group of secondary metabolites regulated by these stresses was that of anthocyanins in UV treated samples; however, induced content of these metabolites were always much lower than the basal ones in P. carthagenensis. The data indicated a major role for brachycerine in UV and wound responses. Toxic/deterrent properties of brachycerine were tested in bioassays with generalist herbivores. The alkaloid failed to deter herbivore feeding, however, samples treated with P. carthagenensis extracts were less consumed by the snail Helix aspersa, and this may be due to the presence of tannins. UV-protecting activity was tested in brachycerine-treated P. carthagenensis leaf disks exposed to UV radiation. Brachycerine treatment protected disk samples from UV-driven chlorophyll loss. In vitro and in vivo assays detected antioxidant activity of brachycerine towards superoxide anion and hydrogen peroxide, reactive oxygen species related to UV and wounding stress, respectively. In addition, it was shown that leaf epidermal layers accumulate brachycerin. The results suggest an antioxidant or oxidative stress modulator role for brachycerine in P. brachyceras. This detoxifying activity may be part of a tolerance strategy in relation to UV and wounding stresses, and perhaps to other environmental pressures.

Embora o ferro seja um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre, somente uma pequena fração está disponível para ser utilizada pelos organismos vivos. A solubilidade do ferro em solos com pH neutro é muito baixa, aproximadamente 10-18 M. Em condições de baixa disponibilidade de ferro, diversos microrganismos podem produzir e excretar sideróforos, quelantes orgânicos de baixo peso molecular envolvidos na solubilização e seqüestro de Fe3+. A captação de ferro é fator limitante para a fixação biológica do nitrogênio, uma vez que esse elemento está diretamente envolvido em moléculas como a nitrogenase, leg-hemoglobina, ferredoxina e citocromos. Enquanto microrganismos de vida-livre, os rizóbios devem ser capazes de solubilizar ferro e competir por ele no solo. As bactérias pertencentes ao gênero Bradyrhizobium são de grande relevância agronômica devido à capacidade de fixar nitrogênio em simbiose com diversas leguminosas, especialmente a soja [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii são duas espécies capazes de nodular soja e quatro estirpes são comumente utilizadas como inoculantes no Brasil: B. elkanii SEMIA 587 e SEMIA 5019 e B. japonicum SEMIA 5079 e SEMIA 5080. Os genes fegA e fhuA, relacionados à síntese de proteínas de membrana transportadoras do complexo Fe3+ - sideróforo já foram identificados em B. japonicum 61A152 e Rhizobium leguminosarum, respectivamente. Ao contrário de B. japonicum, nada se conhece sobre esses genes na espécie B. elkanii. No presente trabalho foram analisadas a habilidade em produzir sideróforos e a presença de genes relacionados à síntese de proteínas receptoras do complexo Fe3+ - sideróforo entre diferentes estirpes de Bradyrhizobium. Uma porção do gene fhuA de B. elkanii foi isolada e apresentou um elevado grau de conservação com outros genes relacionados à captação de sideróforos em diferentes bactérias. Experimentos de Southern-blot demonstraram que existe apenas uma cópia do gene fhuA, e nenhuma do gene fegA, no genoma da estirpe SEMIA 587 de B. elkanii. Através do tradicional método CAS, a capacidade de produzir e captar sideróforos in vitro foi confirmada entre as estirpes de B. elkanii utilizadas como inoculantes comerciais no Brasil. As linhagens de B. japonicum, entretanto, mesmo possuindo receptores de membrana específicos para sideróforos, não são capazes de se multiplicar em meio de cultura deficiente em ferro. Tais resultados indicam a possibilidade de diferenças significativas quanto ao sistema de captação de ferro entre tais estirpes. Estudos que confirmem a função do gene fhuA estão sendo conduzidos para verificação da viabilidade fenotípica de B. elkanii mutante para esse gene. / Although iron is one of the most abundant elements in Earth, only one small fraction is available to be used by living organisms. The solubility of iron in soils with neutral pH is very low, approximately 10-18 M. During iron deficiency, many microorganisms can produce and excrete low molecular weight organic chelators termed siderophores involved in the solubilization and sequestration of Fe3+. The iron uptake is a limiting factor for the biological nitrogen fixation as iron is directly involved in many molecules that are essential to this process, like nitrogenase, leg-hemoglobin, ferredoxin and cytochrome. While free-living microorganism, rhizobia should be able to solubilize iron and compete for it in soil. Bacteria belonging to the genus Bradyrhizobium are of enormous agricultural value since they are able to fix atmospheric nitrogen in symbiosis with several leguminous plants, especially soybean [Glycine max (L.) Merrill]. B. japonicum and B. elkanii strains are two species capable of nodulate soybean, in which four strains are commonly used as inoculant in Brazil: B. elkanii SEMIA 587 and SEMIA 5019 and B. japonicum SEMIA 5079 and SEMIA 5080. In B. japonicum 61A152 and Rhizobium leguminosarum fegA and fhuA genes, which are involved in the synthesis of membrane Fe3+-siderophore uptake proteins were already identified, respectively. In the opposite, almost nothing is known about these genes in B. elkanii species. In this work the siderophore production ability and the presence of genes related to the membrane Fe3+- siderophore uptake were analyzed in several Bradyrhizobium strains. A B. elkanii fhuA DNA region was isolated and it presented a high level of homology with others siderophore uptake related genes from different bacterial species. Southern blot experiments shown that there is a single fhuA gene copy in the B. elkanii SEMIA 587 genome, and no fegA gene was identified in this genome. Through the traditional CAS methodology, the siderophore production and uptake in vitro activities were demonstrated in the B. elkanii strains used as inoculant in Brazil. B. japonicum strains, however, although having siderophores specific membrane receptors, were not able to growth in a medium lacking iron. Such results indicated that significant differences concerning iron uptake system might exist between these two bacterial species. Studies to confirm fhuA gene function are under way aiming to verify the phenotypic viability of B. elkanii fhuA mutants.