Orientador : Benedicto Campos Vidal / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-02T11:20:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schildknecht_PedroHenriquePachecodeAlmeida_D.pdf: 20242619 bytes, checksum: 0c0511d1381239c3b1b5a6b089aa33f4 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O íon AI3+ é um agente tóxico relacionado-s com a baixa produtividade agrícola de cereais em solos ácidos e com doenças degenerativas em animais. O objetivo deste trabalho foi examinar os- efeitos tóxicos do A13+ em plantas de milho sensíveis e tolerantes ao AI3+ e - também em células animais em cultura. Foi verificada a ligação do AI3+ com o DNA,causando neste uma perda de viscoelasticidade e a formação de precipitados cuja morfologia variou em consequência à quantidade de DNA e AI3+ disponíveis. Um modelo de interação AI-DNA foi proposto com base nos resultados obtidos neste trabalho. A análise das paredes celulares vegetais demonstrou a existência de uma maior disponibilidade de radicais aniônicos em plantas sensíveis ao Af+ do que em plantas tolerantes ao íon. Um aumento da birrefringência das paredes em plantas sensíveis ao Al3+foi observado após tratamento com AICh. Isto foi confirmado por microscopia de força atômica em membranas de celulose de Acetobacter xy/inum desenvolvidas em meio contendo AI3+. A composição do revestimento extracelular da raiz foi determinada como sendo principalmente de celulose. Nossos resultados indicam que a parede celular é capaz de influenciar a tolerância da plaritaaoAI3+. Em plantas sensíveisaoAI3+, o cátion-desencadeou um processo de morte celular nas raízes, levando à inibição permanente de seu crescimento. A morte destas células apresentou características típicas de apoptose, mas não a fragmentação ordenada da cromatina. Isto sugere a existência de mecanismos alternativos de morte celular em vegetais. Em células animais, a morte celular foi observada em consequência da presença de AICh em concentrações variando de 10-8 M a1ey-3 M.Contudo, a ocorrência deapoptosesedeuc:ipenas em [AICbl <10-5M e necrosefoí observada nas demaisIAICI3]. Comprovou-seque o AI3+ pode induzir diferentes mecanismos de morte celular em decorrência de sua disponibilidade no meio. Este não é um evento comum, visto que outras drogas, como a violaceína, induzem apenas morte apoptótica independentemente de sua concentração / Abstract: AI3+ íons are toxic to cells, causing low productivity in crops and degenerative diseases in animais. The aim of this work was to examine the toxicity of AI3+ in maize plants sensitive and tolerant to AI3+, and also in animal cells ín culture. The binding of A13+ to DNA reduced DNA viscoelasticity and precipitated the macromolecule as structures in which morphology varied according to the DNA and AI3+ concentrations. A model for AI-DNA complex formation is presented, based on our results. The analysis of plant cell walls showed a higher availability of free anionic groups in AI3+sensitive plants than in AI3+-tolerant plants. An increase in cell wall birefringence was observed after A13+ treatment in AI3+-sensitive but not in AI3+-tolerant plants. This was confirmed by atomic force microscopy analysis of cellulose sheets produced by Acetobacter xy/inum in the presence of A13+, which is important because cellulos_ is the main compound of the root extracellular layer. Our results indicate that the wflll structure and composition may modulate the A13+ resistance in plants. In sensitive plants, A13+ triggered cell death in roots and reduced root growth. Although dying cells showed several apoptotic features, no ordered fragmentation of chromatin w_s observed. This suggested that an altemative death pathway may occur in plants. In animal cells, AI3+ caused the death at ali concentrations tested (10.3M - 10r7M). However, the cell death pathway was notthe same.in ali cases: apoptosis occurred in cells treated with [AIChJ < 10.5 M and necrosis in cells treated with higher concentrations of AICh / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural