Made available in DSpace on 2015-12-06T23:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O efeito paradoxal (EP) é caracterizado pelo crescimento celular em concentrações de equinocandinas acima da concentração inibitória mínima (CIM). Apesar da resistência a esta classe de drogas ser um fenômeno pouco comum em isolados de Candida spp., a ocorrência do EP é freqüentemente observada entre isolados desta levedura durante os testes de susceptibilidade às equinocandinas. O objetivo deste estudo foi analisar a freqüência do EP da caspofungina (CAS) entre isolados de Candida spp. e avaliar os aspectos morfológicos e os mecanismos moleculares relacionados a este fenômeno. Para tanto, foram utilizados 77 isolados de Candida spp., incluindo 21 isolados de C. albicans, 22 de C. tropicalis, 23 de C. parapsilosis e 11 de C. orthopsilosis. Todos isolados foram submetidos ao teste de susceptibilidade da CAS, segundo recomendações do Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI, documento M27-A3), para determinação da CIM e avaliar a presença do EP. Entre os isolados que apresentaram EP da CAS, foram selecionados dois isolados de cada espécie para aplicação dos demais testes propostos neste estudo. Os ensaios de concentração fungicida mínima (CFM), curva de morte e ensaio de viabilidade celular foram utilizados para avaliar o comportamento das células fúngicas durante o EP. Analisamos ainda as alterações ultraestruturais e bioquímicas da parede celular durante o EP e a expressão de genes relacionados à síntese da parede celular durante este fenômeno. Entre os 77 isolados de Candida spp. analisados, 42 (54,5%) apresentaram o EP da CAS em concentrações que variaram de 4,0 a 32,0 µg/mL de CAS. Os ensaios de viabilidade celular mostraram que as células do EP apresentaram-se viáveis, mesmo quando expostas a altas concentrações de CAS (16 µg/mL). Os ensaios de curva de morte provaram ser mais discriminatórios que MFC para caracterizar o EP, principalmente para isolados de C. parapsilosis e C. orthopsilosis. As quatro espécies de Candida analisadas neste estudo apresentaram um padrão semelhante de alterações ultraestruturais e bioquímicas da parede celular durante o EP. De forma geral, durante o EP houve uma diminuição de 2,7 a 7,8 vezes no conteúdo de β-1,3-glucana e um aumento de 4,0 a 6,6 vezes no conteúdo de quitina da parede celular. Sobre a análise ultraestrutural por microscopia eletrônica, as células do EP apresentaram aumento do tamanho celular, formação de aglomerados celulares, ausência de filamentação e anormalidades no septo de brotamento. Além disso, a parede celular das células do EP apresentou um predomínio da camada mais eletrodensa, indicando uma diminuição da camada de β-1,3-glucana. Por fim, os resultados da análise da expressão gênica sugerem que o aumento da síntese de quitina em células do EP de C. albicans é regulado pelas vias PKC, HOG e Calcineurina-Ca2+. Nossos resultados apresentaram detalhes sobre as alterações morfológicas e ultraestruturais durante o EP, mostrando que as diferentes espécies analisadas apresentaram resposta celular semelhante durante o EP da CAS. Podemos concluir ainda que as células do EP possuem mecanismos adaptativos responsáveis pelo aumento do conteúdo de quitina na parede celular, em resposta à inibição de β- 1,3-glucana. Esses mecanismos permitem que as células do EP sobrevivam a altas concentrações de CAS, sugerindo que a estimulação da síntese de quitina pode representar um mecanismo de escape à atividade desta droga. / The paradoxical growth effect (PG) has been described for echinocandins and is characterized by cellular growth at drug concentrations above the minimal inhibitory concentrations (MIC). Despite resistance to this class of drugs is an unusual phenomenon among Candida isolates, occurrence of PG is frequently observed during susceptibility tests for echinocandins. The aim of this study was to analyze the frequency of PG for caspofungin (CAS) among Candida strains and also to evaluate the morphological aspect, as well as the molecular mechanisms related to this phenomenon. Seventy-seven strains of Candida spp., including 21 isolates of C. albicans, 22 isolates of C. tropicalis, 23 isolates of C. parapsilosis and 11 isolates of C. orthopsilosis were studied. All strains were subjected to susceptibility tests of CAS, as described in the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI, document M27-A3), to determine the MIC and evaluate the presence of PG. Afterwards, two isolates each of Candida albicans, C. tropicalis, C. orthopsilosis and C. parapsilosis, all of which displayed PG in response to caspofungin, were subjected to MIC, minimal fungicidal concentration (MFC) and time-kill curve assays to evaluate the PG. We also analyzed the ultrastructural and biochemical changes in the cell wall of PG cells and the gene expression related to the synthesis of cell wall during this phenomenon. Of the 77 Candida isolates initially screened, 42 isolates (54.5%) displayed the phenomenon of PG in concentrations ranging from 4.0 to 32.0 µg/mL CAS. C. parapsilosis demonstrated the higher frequency of PG, followed by C. albicans, C. tropicalis and C. orthopsilosis. Cell viability assays showed that the PG cells were viable, even when exposed to high CAS concentrations (16 µg/mL). The time-kill curve assays were more discriminatory than MFC in detecting the PG effect, especially for C. parapsilosis and C. orthopsilosis isolates. The four different Candida species studied demonstrated similar alterations in the cell wall components and ultrastructure associated with PG. In PG cells, β-1,3-glucan content decreased 2.7- to 7.8-fold, whereas chitin content increased 4.0- to 6.6-fold. Electron microscopy study of the PG cells revealed morphological alterations, clumping and enlarged cells, absence of filamentation, abnormal septa and accumulation of chitin in the cell wall. Also, PG cells basically exhibited a single dark high density layer in the cell wall, indicating loss of the β-1,3-glucan layer. Finally, the analysis of gene expression suggests that the increase of chitin synthesis in PG cells of C. albicans is regulated by PKC, HOG and Calcineurin-Ca2+ pathways. Our results showed details about the morphological and ultrastructural alterations during PG, demonstrating that different Candida spp. analyzed presented similar cellular response during PG of CAS. Our findings also suggest that the PG cells have a compensatory mechanism responsible for the increase of chitin content in the cell wall, in response to β-1,3-glucan inhibition. These mechanisms allow the survival of PG cells to high concentrations of CAS, suggesting that stimulation of chitin synthesis may represent a rescue mechanism against caspofungin activity. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Orientador: Marcos Silveira Buckeridge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-03T19:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lisboa_CesarGustavoSerafim_M.pdf: 19512076 bytes, checksum: 2f67235487f803777476cf49276d414d (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: As sementes de muitas plantas possuem endosperma, um tecido especializado com funções tanto de reserva como de constrição mecânica do embrião nas primeiras etapas de desenvolvimento. Em muitas espécies de leguminosas, estes tecidos especializados armazenam como polissacarídeo de reserva, o galactomanano. Este polímero apresenta um cadeia central de manose ( ß-1,4 ligadas) e ramificações de galactose (?-l,6 ligadas ao esqueleto central). Três enzimas estão envolvidas na hidrólise do galactomanano: a endo-ß- mananase, a ?-galactosidase e a ß-manosidase. Da forma com que a endo-mananase ataca o polímero, inicialmente produz oligossacarídeos galactosilados que, são posteriormente hidrolisados pelas duas últimas exo-enzimas (?-galactosidase e ß-mananase) até galactose e manose livres. Neste trabalho, uma endo-ß-mananase foi purificada do endosperma das sementes de Sesbania virgata, uma leguminosa nativa. Uma curva de tempo de germinação mostrou que a atividade da mananase aparece inicialmente na região do endosperma próxima à área de protrusão da radícula e, subseqüentemente, aumenta na região lateral do endosperma da semente seguindo o desenvolvimento da plântula. Medindo a atividade em pH 5 a 45°C, o máximo da atividade catalítica correspondeu a 120h de desenvolvimento para, em seguida, decair. Para a purificação da enzima, utilizou-se uma coluna de troca iônica DEAE-celulose seguida de uma coluna de afinidade biológica em Sepharose Concanavalina A. A mananase purificada é uma glicoproteína de peso molecular de cerca de 30KDa, com pH ótimo entre 3,5 e 5, temperatura ótima de 45°C e ponto isoelétrico 4,5. A caracterização da atividade da endo-mananase sobre diferentes galactomananos com diferentes razões manose:galactose, indicou que a ramificação do polissacarídeo com galactose é o "fator-chave" na modulação da própria ação catalítica dessa enzima. Com essas observações, foi concluído que, a atividade da endo-mananase, além de estar relacionada com a mobilização de reservas, facilita a emersão da radícula agindo na área próxima à protrusão. Entendendo que a mananase pura não foi capaz de degradar o galactomanano da Trigonellafoenum-graecum (razão 1:1 de manose/galactose), sugere-se que exista uma relação inversa entre o grau de ramificação e a porcentagem de hidrólise da endo-mananase / Abstract; Many plant seeds have an endosperm, a tissue specialised either as storage or mechanical constraint to embryo growth. In many legume species, endosperms contain galactomannan. This polyssacharide is composed of a main chain of 1,4-ß-mannan branched with variable amounts of 1,6-?-linked galactosyl residues. Three enzymes produced by an aleurone layer are involved in galactomannan hydrolysis: endo-ß-mannanase, ?-galactosidase and ß- mannosidase. The former with mannanase attacks the polymer producing galactosylated oligossacharides which are further hydrolysed by the two last exo-enzymes to free mannose and galactose. In the present work, an endo-ß-mannanase was purified from the endosp erm of Sesbanía vírgata, a Brazilian native legume. The time-course shows that the activity of mannanase appears initially in the endosperm cap of seeds prior to radicle emergence and subsequently increases in the remaining lateral endosperm following seedling growth. Measuring the activity at pH 5 and 45°C, endo-mannanase peaked at 120h and then decreased. We used these conditions to perform purification procedures in DEAE-cellulose followed by affinity chromatography with Sepharose Concanavaline-A. The enzyme is a glycoprotein with an apparent molecular weight of 30Kda, optimum pH at 4.5 and temperature at 45°C, pI at 4.5. The mode of action of the enzyme on different galactomannans indicates the modulation of mannanase activity by the branching pattems of the polymers with galactose. From these observations it was concluded that mannanase activity facilitates radicle protrusion through the surrounding endosperm by weakening it in the area close to the radicle tip. On the basis that the pure enzyme can not degrade the fenugreek galactomannan (a fully substituted polysaccharide), we suggest that there is an inverse relationship between galactose branching and the degree of hydrolysis / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os componentes da parede celular sao os principais responsaveis pela interacao fungo-hospedeiro. A tese apresentada mostra a caracterizacao proteica e lipidica da parede celular dos isolados Pb3 e Pb18 de P. brasiliensis, que pertencem a grupos filogeneticos diferentes e provocam um perfil distinto de infeccao em modelo murino. Proteinas plasmaticas aderidas a parede celular do isolado Pb3, menos virulento,tambem foram identificadas, sendo que aquelas relacionadas com transporte, ativacao/regulacao do sistema complemento e coagulacao foram as mais abundantes. A interacao de muitas delas com componentes fungicos, como por exemplo clusterina, hemopexina, transtiretina, ceruloplasmina, alfa-1-antitripsina, apolipoproteina A-1 e apolipoproteina B-100, foi relatada pela primeira vez. A incubacao de leveduras com plasma aumentou sua internalizacao em ensaio de fagocitose in vitro, ressaltando a importancia do plasma na relacao patogeno-hospedeiro. A analise dos componentes lipidicos da parede celular foi realizada em leveduras de Pb3 e Pb18 cultivadas na presenca ou ausencia de plasma humano. Foram identificadas 49 (Pb3) e 38 (Pb18)especies de fosfolipideos de diversas classes. Os acidos graxos C18:1 e C18:2 foram mais abundantes, e C18:2 predominou em Pb18 em relacao a Pb3. Brassicasterol foi o esterol predominante em ambos os isolados, e a presenca de plasma no meio de cultura aumentou sua abundancia, principalmente em Pb3. Hex-C18:0-OH/dC19:2-Cer foi a principal monohexosilceramida identificada em ambos os isolados. A composicao proteica da parede celular de Pb3 e Pb18 em ambas as fases morfologicas foi analisada por cromatografia liquida acoplada a espectrometria de massas (LC-MS/MS) e 208 (Pb3 micelio), 164 (Pb3 levedura), 148 (Pb18 micelio), e 239 (Pb18 levedura) proteinas foram identificadas e classificadas em categorias funcionais. Entre as 132 proteinas identificadas somente na fase leveduriforme, 92 tambem foram exclusivas de Pb18, muitas delas com potencial papel na interacao parasita-hospedeiro. 80% das proteinas foram classificadas como secretadas e 60% apresentaram ortologos em vesiculas extracelulares de fungos, sugerindo a participacao dessas estruturas na composicao da parede celular. Adicionalmente, uma mini-revisao e um capitulo de livro foram escritos agrupando as informacoes existentes sobre a parede celular de P. brasiliensis. Acreditamos que esta analise comparativa entre dois isolados de P. brasiliensis com perfis de virulencia distintos ajudara a esclarecer o papel das proteinas plasmaticas e dos componentes proteicos e lipidicos da parede celular na interacao fungo-hospedeiro / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2018-08-01T20:28:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11374_Dissertação_Lauanda Milanez Carvalho.pdf: 2064416 bytes, checksum: 0e063cb59628dc3c87fb5991704eef9e (MD5) Previous issue date: 2017-07-03 / Saccharomyces cerevisiae, uma levedura com larga aplicação econômica e biotecnológica é um organismo modelo em estudos de estresse e longevidade. Segundo estudos, organismos que melhor respondem ao estresse alcançam maior tempo de vida. O estresse por alta pressão hidrostática (HHP) gera resposta celular semelhante à de outros estresses sofridos por leveduras em dornas de fermentação. O microscópio de força atômica (AFM) é uma ferramenta que gera imagens tridimensionais, e fornece dados precisos sobre as características morfológicas e químicas das leveduras. O objetivo do trabalho foi analisar, utilizando AFM, características morfológicas de células-mães e filhas de S. cerevisiae e após tratamento por HHP de 100 MPa por 30 minutos. Após o tratamento foram feitas imagens em AFM em modo de leitura de contato intermitente e modo fase. Dados de variação relativa de rugosidade entre o maior e o menor valor encontrados foram obtidos a partir de 11 células em cada grupo experimental, sendo plotados gráficos de caixa. Foi feito teste de calibração do AFM em lamínula de vidro e foi desenvolvido um programa para a criação de representações gráficas de leveduras mães e filhas à pressão ambiente e após aplicação de 100 MPa a partir das médias de rugosidade obtidas nas leituras. O teste de calibração aumentou a confiabilidade dos dados obtidos. Células-mães e filhas a 0,1 MPa apresentaram distribuição de rugosidade dispersa, porém as células-filhas apresentaram menor uniformidade (29-51%) da superfície do que as mães (18-41%). As células-mães após tratamento por HHP a 100 MPa mostraram ter maior uniformidade do perfil de rugosidade do que a 0,1 MPa. Células-filhas após tratamento por HHP também mostraram maior uniformidade em seu perfil de rugosidade do que à pressão ambiente. Após a aplicação de 100 MPa de HHP, células-filhas mostraram sofrer mais os efeitos do estresse, tornando-se mais uniformes do que as células-mães submetidas às mesmas condições. A maior uniformidade da superfície das células-mães e filhas após tratamento por HHP pode ser devida à sua compressão durante o processo de pressurização. A partir das médias de rugosidade foram montadas representações gráficas tridimensionais das leveduras (estáticas e animadas). O programa desenvolvido mostrou-se eficaz, apresentando de forma simples e visual os dados numéricos do trabalho. Assim, com os dados obtidos foi possível observar que o piezoestresse afeta de maneira diferentes as células-mães e filhas de Saccharomyces cerevisiae e isso pode ser devido tanto à própria composição da parede celular dessas leveduras, quanto a fatores moleculares envolvidos na resposta ao estresse. Estes e outros resultados podem auxiliar na elucidação dos mecanismos utilizados por S. cerevisiae na resposta ao estresse.

Orientador: Marcos Silveira Buckeridge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T09:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AnaMariada_D.pdf: 7141017 bytes, checksum: 8fd85424c475be2565861dd9ec704602 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A partir de análises bioquímicas caracterizamos os polissacarideos de parede celular de cana-deaçúcar (Saccharum officinarum) (Artigo 1), acompanhando a dinâmica destes polímeros ao longo do desenvolvimento da planta. COITelacionamos a dinâmica do desenvolvimento com os dados de expressão gênica das enzimas responsáveis pelo metabolismo da parede celular. Os resultados obtidos a partir da análise de monossacarideos e de análise estrutural sugerem que os polissacarideos encontrados na parede celular da cana são os arabinoxilanos, f3-glucanos, mananos e pectinas com ramificações neutras compostas principalmente de arabinanos (1 _5) ligados. A análise dos perfis dos oligossacarídeos de f3-glucanos dos vários tecidos de cana mostrou que nos diferentes órgãos a razão molar entre tri e tetrassacarideos se manteve constante. Os eventos observados nas folhas foram similares aos observados nas panículas, com alterações nas ftações neutras das pectinas e nos mananos e aumento no nível de ramificações dos xilanos. A extração de ß3-glucanos nas ftações NaOH O,lM e 4M sugere que nestas ftações foram solubilizados os ß3-glucanos ligados aos arabinoxilanos através de interação intermolecular não covalente. Em conjunto com a análise de monossacarídeos por Cromatografia de troca iônica de alto desempenho com detecção de pulso amperométrico (HP AEC-P AD) e análise de ligações glicosídicas por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS), foi possível acompanhar a dinâmica dos polissacarideos da parede celular ao longo do desenvolvimento. Em Brachiaria decumbens (Artigo 11) constatou-se modificações quantitativas e qualitativas nos f3-glucanos ao longo do desenvolvimento foliar. A partir das análises dos oligossacarídeos de (3-glucanos através de Cromatografia de troca iônica de alto desempenho com detecção por pulso amperométrico(HP AEC-P AD), verificou-se que em folhas maiores que 30cm a razão tri: tetrassacarideo sofreu alteração, o que poderia estar relacionado com o fim do período de alongamento celular e crescimento do tecido provocando alteração na estrutura do f3-glucano e desta forma promovendo a forte interação com os glucuronoarabinoxilanos (GAXs) / Abstract: The dynamics of cell wall of sugar cane (Saccharum officinarum) was characterized by biochemical analysis (paper 1). The expression of genes that encoding enzymes responsible for cell wall metabolism were correlated with plant development The results :ITom monosaccharide and structural analysis suggest that the sugar cane cell wall is composed of the polysaccharides arabinoxylans. f3glucans. mannans and pectins with neutral branching galactan. The oligosaccharide profile of f3glucans :ITom severa! sugar cane tissues indicated a similar ratio between tri and tetrasaccharides. Leaf and inflorescence showed similar alterations regarding pectin neutral fractions and mannans and an increase of xylan branching. The f3-glucans fractions produced with 0.1 and 4M NaOH, suggest the solubilization of glucans bound to arabinoxy1ans by non covalent intermolecular bonds. Together with monosaccharide analyses by (HPAEC-PAD) and glycoside linkages by gas chromatography-mass spectrometIy. it was possible to follow the dynamic changes in cell wall polysaccharides along sugar cane development The structure and composition is consistent with the presence of a (poaceae-like) type n cell wall. In Brachiaria decumbens (paper H). an Amcan grass species. quantitative and qualitative changes in f3-glucans were followed along leaf development f3glucan analysis by HP AEC-P AD revealed that the ratio tri:tetrasaccharides increased in leaves longer than 30cm. These observations indicate that proportionally more f3-(1 _3) linkages are made during development, suggesting that more soluble and possibly less interactive f3-glucans are made in the wall during leaf expansion. Than at the end of the growth period / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador : Marcos Silveira Buckeridge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_ClovisOliveira_M.pdf: 3125498 bytes, checksum: 0125c921c82fb08014159de5b5f15833 (MD5) Previous issue date: 2001 / Mestrado

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1588_1.pdf: 2848696 bytes, checksum: 4150211d65881993481b36f129cebc17 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Vários pesquisadores têm concluído que as lectinas são úteis para estabelecer o perfil de carboidratos da parede celular dos fungos. Neste estudo, nós avaliamos a expressão de N-acetil- D-glucosamina, L-fucose, D-galactose e glucose/manose na parede celular de fungos filamentosos queratinofílicos, isolados de solos de áreas de lazer, através de um simples protocolo de marcação com lectinas. As culturas fúngicas usadas foram isoladas de solos de parquet público através da técnica hair-bait . As lectinas usadas no ensaio foram concanavalin A (Con A), wheat germ agglutinin (WGA), Ulex europeus agglutinin I (UEA I) e peanut agglutinin (PNA), todas conjugadas a peroxidase. Uma fita adesiva, posicionada com a parte colante para baixo, foi levemente pressionada sobre a colônia do fungo. A amostra de fungo na fita foi incubada com lectina (50μg/mL) por 1h a 4°C. A marcação com lectina foi visualizada usando 3,3-diaminobendizina (DAB) e peróxido de hidrogênio. Houve uma alta expressão de Nacetil- D-glucosamina sobre a parede celular de todas as espécies fúngicas testadas, enquanto a expressão de L-fucose, D-galactose e glucose/manose apresentaram variações interespecíficas. Nós concluímos que o ensaio de marcação com lectina apresentado neste trabalho, elimina muito dos passos laboriosos envolvidos em outros protocolos. A quantidade e qualidade de micélio e esporos imobilizados na fita adesiva foram adequadas para acessar os carboidratos da parede celular de fungos filamentosos

Orientador : Marco Silveira Buckeridge / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-01T18:36:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_HenriquePessoados_D.pdf: 11778321 bytes, checksum: 2b37640bc9bd9024a01eeee7bf36a777 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Hymenaea courbaril é uma espécie leguminosa arbórea clímax, considerada tolerante à sombra e com uma ampla distribuição geográfica neotropical. As sementes são ricas em xiloglucano (XG), a principal reserva de carbono nos cotilédones. Esta reserva é um polissacarídeo de parede celular e o seu mecanismo de mobilização tem demostrado ser complexo, utilizando a ação conjunta e coordenada de quatro enzimas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a importância ecofisiológica de XG para o estabelecimento de plântulas de Hymenaea courbaril varo stilbocarpa e descrever o mecanismo de controle no processo de mobilização desta reserva. Os resultados demostraram que a importância da reserva de XG vai desde a embebição das sementes até o estabelecimento de uma superfície foliar que seja capaz de manter o crescimento autotrófico no interior de uma floresta tropical. A concentração de XG apresentou uma relação inversa com a velocidade de embebição das sementes. Considerando o tamanho da semente de H. courbaril (aprox. 5 g), este controle evita que períodos curtos de disponibilidade de água estimulem a germinação, assim como estabelece uma proteção à dessecação após a embebição das sementes. Como fonte de carbono, o XG torna-se essencial apenas após a germinação e emergência das plântulas de H. courbaril (de 30 a 50 dias após o início da embebição das sementes). Os produtos de sua degradação são direcionados principalmente para a expansão dos eófilos e do primeiro metáfilo. Ao longo desse período, estas folhas estabeleceram uma atividade fotossintética capaz de tolerar radiações de até 1% da radiação solar plena (ponto de compensação de luz = 12 Jlmol.m-2.s-1). A ausência de XG (com a retirada dos cotilédones antes da sua mobilização) torna-se crítica, principalmente, nas plântulas crescidas em floresta, devido à redução de 77% na área foliar total. O sincronismo entre degradação de XG e expansão foliar foi melhor caracterizado através da análise do conteúdo endógeno de auxina (ácido indol-3-acético, AIA) nos cotilédones, o qual apresentou um incremento exponencial (aprox. 8 vezes) e relacionado com a atividade das hidrolases de XG. Nessa análise, foi comprovado que o AIA vem principalmente dos eófilos em expansão, através do transporte polar de auxina. Este tipo de controle hormonal provavelmente está relacionado com o sincronismo observado entre mobilização de reservas, expansão foliar e disponibilidade de luz, o que proporciona a esta espécie um maior sucesso no estabelecimento de plântulas em ambientes sombreados de floresta. Com estes resultados levantaram-se evidências de que, em cotilédones de H. courbaril, tanto a reserva de XG como o seu metabolismo, são análogos ao processo de expansão celular de tecido em crescimento, o que sugere que, do ponto de vista evolutivo, este sistema seja derivado da parede primária / Abstract: Hymenaea courbarí/ is a climax leguminous tree species considered to be shade tolerant with wide neotropical geographic distribution. Seed cotyledons are rich in xyloglucan (XG), which is the main carbon reserve for the seedling growth. This polymer is a cell wall polysaccharide and its mobilisation mechanism, based on the co-ordinated action of four enzymes, has been shown to be rather complex. The objectives of this work were to characterise the ecophysiological importance of XG for the establishment of seedlings of Hymenaea courbarí/var. stí/bocarpa and to describe the control mechanism of the mobilisation process of this reserve. The results demonstrated that the importance of XG reserves range from seed imbibition up to the establishment of leaves that would be able to maintain autotrophic growth in understorey conditions. XG concentration presented an inverse relationship with the speed of seed imbibition. Considering the relatively large size of seeds of H. courbarí/ (ca. 5g), this control avoids premature initiation of germination during short periods of water availability and protect to dessecation after imbibition. As a source of carbon, XG is essential only after germination and emergence of the seedlings. (3050 days after the start of imbibition). During this period, the products of XG degradation are directed mainly to expanding eophylls and first metaphyll. During this same period, photosynthetic activity is established and was capable to fix carbon in low light such as 1% of full sun light (light compensation point = 12 Ilmol. m-2.s-1). The absence of this reserve by excision of cotyledons before xyloglucan mobilisation becomes a critica I point, mainly for seedlings growing in the forest, since in these conditions, a reduction of 77% of total leaf area was observed. This synchronism between XG degradation and leaf expansion was characterised through the analysis of the endogenous concentrations of 3-indol acetic acid (1M) in the cotyledons, which presented an exponential increase (ca. 8 fold) in step with the rise in XG hydrolase activities. We demonstrated that, during this period, 1M is transported mainly from the expanding eophylls to the cotyledons. This type of hormonal control is likely to be related with the synchronism observed among storage mobilisation, leaf expansion and light availability, therefore providing H. courbarí/with a powerful set of tools for establishment of its seedlings in the shaded understorey of the rain forest. These results also permit to speculate that, from the evolutionary pOint of view, storage XG degradation might have derived from the metabolism of primary cell walls / Doutorado / Biologia Vegetal

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3967_1.pdf: 1771881 bytes, checksum: 180d8b25227e0e37ef54d02d65e44ace (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As modificações pós-colheita afetam a estrutura da parede celular, composta de uma rede de hemicelulose ligada as microfibrilas de celulose, embebida em uma matriz de pectinas. As principais transformações bioquímicas envolvem ações distintas de enzimas que participam direta ou indiretamente do processo de degradação de componentes da parede celular, promovendo o amolecimento como conseqüência do amadurecimento dos frutos. O entendimento dos mecanismos envolvidos permanece inconcluso principalmente no que diz respeito aos componentes pécticos. Este estudo objetivou avaliar a influência do processo de maturação através das mudanças na cor, firmeza, pH, ºBrix, conteúdo de celulose e fibra detergente ácido (FDA), além de monitorar as principais transformações dos polissacarídeos pécticos através da determinação de pectina, grau de metoxilação e diâmetro dos fragmentos. Tomou-se duas cultivares de mamão - papaya (Carica papaya L) e formosa (Carica sp.) - em três diferentes estádios de maturação (verde, de vez e maduro) para aplicar um ensaio fatorial 2 x 2, cujos dados foram interpretados segundo a estatística γ, para resolução do estádio de maturação e programa R, para demais variáveis, quando buscou-se interações específicas dos cultivares X estádio de maturação. Os frutos foram adquiridos no comércio local respeitando mesma procedência, seguidos a uma prévia padronização, e avaliados quanto à firmeza e cor. Subseqüentemente procedeu-se a extração de líquor para posterior determinação das variáveis dependentes diretamente relacionadas às substâncias pécticas segundo metodologia descrita por Lima, (2007). A cor e a firmeza demonstraram um elevado grau de concordância, assumindo um coeficiente de correlação γ=1, assim ambos podem ser usados independentemente ou em conjunto para determinação do estádio de maturação. O pH e ºBrix apresentaram valores próximos aos descritos na literatura coincidindo com os previstos para definição da maturidade do fruto. Mamão formosa apresentou aumento nos seus conteúdos de celulose e FDA durante as mudanças do estádio verde para o maduro, o que pode ter sido efeito da solubilização da hemicelulose quando comparados aos resultados obtidos para o mamão papaya. O tamanho dos fragmentos de pectinas diminuiu com a mudança do estádio verde para o maduro, contudo em mamão papaya esta mudança parece ser mais expressiva. O grau de metoxilação variou de 68,39 % para 60,60 % em mamão papaya e em mamão formosa de 68,16 para 66,56 % do estádio verde para o maduro. O percentual de pectinas permaneceu constante nos três estágios de maturação, demonstrando que o método pode ser usado na extração de protopectina (fruto verde) e ácido pectínico (fruto maduro)