RALF é um peptídeo hormonal de aproximadamente 5kDa presente em diferentes espécies do reino vegetal regulando negativamente a expansão celular. AtRALF1 é uma isoforma específica de raiz das 37 presentes em Arabidopsis thaliana que regula negativamente o crescimento de raízes seguido de uma mobilização de Ca+2 intracelular e inibição na secreção de prótons (H+). Neste trabalho foi caraterizado a localização e tráfego intracelular do peptídeo AtRALF1. / RALF is a 5kDa peptide hormone ubiquitous in different species of the plant kingdom that regulates cell expansion. AtRALF1 is a root-specific isoform of 37 present in Arabidopsis thaliana that negatively regulates root growth by intracellular calcium mobilization and inhibition of proton secretion (H+). In this work was studied the localization and intracellular trafficking of the AtRALF1 peptide.

RALF é um peptídeo hormonal de aproximadamente 5kDa presente em diferentes espécies do reino vegetal regulando negativamente a expansão celular. AtRALF1 é uma isoforma específica de raiz das 37 presentes em Arabidopsis thaliana que regula negativamente o crescimento de raízes seguido de uma mobilização de Ca+2 intracelular e inibição na secreção de prótons (H+). Neste trabalho foi caraterizado a localização e tráfego intracelular do peptídeo AtRALF1. / RALF is a 5kDa peptide hormone ubiquitous in different species of the plant kingdom that regulates cell expansion. AtRALF1 is a root-specific isoform of 37 present in Arabidopsis thaliana that negatively regulates root growth by intracellular calcium mobilization and inhibition of proton secretion (H+). In this work was studied the localization and intracellular trafficking of the AtRALF1 peptide.

Peptídeos de sinalização ou hormonais desempenham papéis importantes nas plantas por serem determinantes no crescimento, desenvolvimento e defesa. RALF é um peptídeo ubíquo no reino vegetal e na planta modelo Arabidopsis thaliana os peptídeos RALF formam uma família multigênica de 37 membros alguns com expressão gênica tecido-específica e outros com expressão em toda a planta. A isoforma AtRALF1 é a mais estudada e é expressa principalmente na raiz e no hipocótilo. Uma das funções deste peptídeo é a regulação da expansão celular, um processo que também envolve auxina, giberelina, etileno, brassinosteróides e citocininas. O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre o AtRALF1 e o hormônio etileno, principalmente na expansão celular e alcalinização celular que são efeitos característicos do peptídeo. AtRALF1 inibe o crescimento da raiz primária porém plantas de arabidopsis tratadas simultaneamente com o peptídeo e inibidores da biossíntese ou percepção de etileno não tiveram o crescimento de suas raízes inibido. Etileno induz a deposição de calose e plantas selvagens expostas ao AtRALF1 e plantas que super-expressam AtRALF1 exibiram depósito de calose nas células da ponta da raiz. Curiosamente, quando a alcalinização do meio de células em suspensão induzida por AtRALF1 foi avaliada perante o aumento da produção de etileno ou perante o bloqueio de sua síntese ou percepção, não foi observada alteração na resposta. Os resultados aqui apresentados demonstram que a resposta de inibição da expansão celular ocasionada por AtRALF1 é dependente de etileno e sugere que os efeitos de alcalinização do meio extracelular e da inibição do crescimento da raiz primária estão dissociados. / Peptide hormones or signaling peptides play important roles that determine growth, development and defense in plants. RALF is a ubiquitous peptide in the plant kingdom and in model plant Arabidopsis thaliana comprises a multigene family of 37 members, some of them with tissue-specific gene expression and others that are expressed throughout the plant. AtRALF1 isoform is the most studied and is expressed in roots and hypocotyls. One of the peptide functions is the negative regulation of cell expansion, a process also controled by auxin, gibberelin, ethylene, brassinosteroids, cytokinin. The aim of this work was to study ethylene and AtRALF1 peptide relation, mainly in the cell alkalinization and inhibition of cell expansion responses that characteristic of the peptide. AtRALF1 inhibits root growth but simultaneous treatment with both AtRALF1 and inhibitors of the ethylene perception or biosynthesis show no inhibition on root growth. Ethylene increases callose deposition and wild-type plants treated with AtRALF1 or plants overexpressing the AtRALF1 gene show increased callose plate formation on root tips. Curiously, when the extracellular alkalinization induced by AtRALF1 was evaluated against ethylene production or against ethylene inhibitors, no alteration was observed. The data presented here reveal that the cell expansion inhibition caused by AtRALF1 is ethylene dependent and suggest that the extracellular alkalinization response and root growth inhibition are dissociated.

Após a descoberta do primeiro peptídeo hormonal em 1991, uma nova família de moléculas de origem proteica, com características hormonais e que atuam na comunicação intracelular regulando crescimento, desenvolvimento, defesa e reprodução, vem sendo estudada em plantas. Após a descoberta das sisteminas em tabaco, foi isolada uma proteína com 5kDa que induz uma rápida alcalinização no meio de cultivo de células em suspensão. Este peptídeo, denominado RALF (Rapid ALkalinization Factor), é ubíquo no reino vegetal e na planta modelo Arabidopsis forma uma família de 37 isoformas (AtRALFs). O peptídeo AtRALF1 regula, negativamente, a expansão celular, atuando de forma antagônica aos brassinosteróides (BRs). Durante a busca por proteínas que interagissem com o AtRALF1, foi identificada a proteína de ligação a esteróide de membrana MSBP1 (MEMBRANE STEROID BINDING PROTEIN-1). A MSBP1 também atua como reguladora negativa da expansão celular e da sinalização de BRs. Este trabalho teve como objetivo a elucidação do papel da MSBP1 nas respostas mediadas por AtRALF1. Para tanto, buscou-se através de ferramentas genéticas e bioquímicas, um melhor entendimento da relação entre estas proteínas. No sistema de duplo híbrido de levedura, MSBP1 interage com AtRALF1, BAK1 e CML38, enquanto que BAK1 interage com AtRALF1, mas não interage com CML38. No mesmo sistema o peptídeo AtRALF1 interage com todas as proteínas, podendo então ser um ligante chave dessas interações, sugerindo a formação de um complexo. Plantas com baixa expressão de MSBP1 (irmsbp1) são, parcialmente, insensíveis ao peptídeo AtRALF1 e exibem raízes mais longas e células da endoderme maiores que as de plantas selvagens (Wt). Plantas com alta expressão de MSBP1 (35S:MSBP1) exibem raízes curtas e células da endoderme menores que as de plantas Wt. Resultados de expressão gênica em mutantes mostram que MSBP1 é essencial para a indução de genes responsivos ao peptídeo, que AtRALF1 induz a expressão do gene MSBP1 e que BAK1 é essencial para a indução de MSBP1 por AtRALF1. Os mutantes irmsbp1 mostraram uma alcalinização do meio quando tratados com AtRALF1, sugerindo que MSBP1 não é necessária para esta atividade. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que a proteína MSBP1 interage com o peptídeo AtRALF1, está envolvida na percepção do peptídeo, é essencial para a inibição do crescimento da raiz primária causada pelo AtRALF1 e para a indução dos genes responsivos ao AtRALF1. / After the discovery of the first hormonal peptide in 1991, a new family of peptide with hormonal characteristics and that act in the intracellular communication regulating growth, development, defense and reproduction, has been studied in plants. After the discovery of the sistemins in tobacco, a protein with 5kDa was isolated that induces a quick alkalinization in the culture medium of cells in suspension. This peptide, called RALF (Rapid AL kalinization Factor), is ubiquitous in the plant kingdom and in the model plant arabidopsis forms a family of 37 isoforms (AtRALFs). The AtRALF1 peptide negatively regulates cell expansion, acting in an antagonistic way to the brassinosteroids (BRs). During the search for proteins that interacted with AtRALF1, the membrane steroid binding protein MSBP1 (MEMBRANE STEROID BINDING PROTEIN-1) was identified. MSBP1 also acts as a negative regulator of cellular expansion and BRs signaling. This work aimed to elucidate the role of MSBP1 in the responses mediated by AtRALF1. In order to do so, a better understanding of the relationship between these proteins was sought through genetic and biochemical tools. In two-hybrid system, MSBP1 interacts with AtRALF1, BAK1 and CML38, whereas BAK1 interacts with AtRALF1, but does not interact with CML38. In the same system the AtRALF1 peptide interacts with all the proteins, being able to be a key ligand of these interactions, suggesting the formation of a complex. Plants with low expression of MSBP1 (irmsbp1) are partially insensitive to the AtRALF1 peptide and exhibit longer roots and endodermal cells larger than those of wild-type plants. Plants with high expression of MSBP1 (35S:MSBP1) exhibit short roots and endodermal cells smaller than those of Wt plants. Results of gene expression in mutants show that MSBP1 is essential for the induction of peptide responsive genes, that AtRALF1 induces MSBP1 gene expression and that BAK1 is essential for the induction of MSBP1 by AtRALF1. The irmsbp1 mutants did show an alkalinization of the medium when treated with AtRALF1, suggesting that MSBP1 is not required for this activity. Based on the results obtained, it is concluded that the MSBP1 protein interacts with the peptide AtRALF1, is involved in the perception of the peptide, is essential for the inhibition of primary root growth caused by AtRALF1 and for the induction of genes responsive to AtRALF1.

Peptídeos de sinalização ou hormonais desempenham papéis importantes nas plantas por serem determinantes no crescimento, desenvolvimento e defesa. RALF é um peptídeo ubíquo no reino vegetal e na planta modelo Arabidopsis thaliana os peptídeos RALF formam uma família multigênica de 37 membros alguns com expressão gênica tecido-específica e outros com expressão em toda a planta. A isoforma AtRALF1 é a mais estudada e é expressa principalmente na raiz e no hipocótilo. Uma das funções deste peptídeo é a regulação da expansão celular, um processo que também envolve auxina, giberelina, etileno, brassinosteróides e citocininas. O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre o AtRALF1 e o hormônio etileno, principalmente na expansão celular e alcalinização celular que são efeitos característicos do peptídeo. AtRALF1 inibe o crescimento da raiz primária porém plantas de arabidopsis tratadas simultaneamente com o peptídeo e inibidores da biossíntese ou percepção de etileno não tiveram o crescimento de suas raízes inibido. Etileno induz a deposição de calose e plantas selvagens expostas ao AtRALF1 e plantas que super-expressam AtRALF1 exibiram depósito de calose nas células da ponta da raiz. Curiosamente, quando a alcalinização do meio de células em suspensão induzida por AtRALF1 foi avaliada perante o aumento da produção de etileno ou perante o bloqueio de sua síntese ou percepção, não foi observada alteração na resposta. Os resultados aqui apresentados demonstram que a resposta de inibição da expansão celular ocasionada por AtRALF1 é dependente de etileno e sugere que os efeitos de alcalinização do meio extracelular e da inibição do crescimento da raiz primária estão dissociados. / Peptide hormones or signaling peptides play important roles that determine growth, development and defense in plants. RALF is a ubiquitous peptide in the plant kingdom and in model plant Arabidopsis thaliana comprises a multigene family of 37 members, some of them with tissue-specific gene expression and others that are expressed throughout the plant. AtRALF1 isoform is the most studied and is expressed in roots and hypocotyls. One of the peptide functions is the negative regulation of cell expansion, a process also controled by auxin, gibberelin, ethylene, brassinosteroids, cytokinin. The aim of this work was to study ethylene and AtRALF1 peptide relation, mainly in the cell alkalinization and inhibition of cell expansion responses that characteristic of the peptide. AtRALF1 inhibits root growth but simultaneous treatment with both AtRALF1 and inhibitors of the ethylene perception or biosynthesis show no inhibition on root growth. Ethylene increases callose deposition and wild-type plants treated with AtRALF1 or plants overexpressing the AtRALF1 gene show increased callose plate formation on root tips. Curiously, when the extracellular alkalinization induced by AtRALF1 was evaluated against ethylene production or against ethylene inhibitors, no alteration was observed. The data presented here reveal that the cell expansion inhibition caused by AtRALF1 is ethylene dependent and suggest that the extracellular alkalinization response and root growth inhibition are dissociated.

Thesis (M.A.)--Virginia Polytechnic Institute and State University, 1994. / Vita. Abstract. Includes bibliographical references (leaves 106-108). Also available via the Internet.

Os peptídeos hormonais vegetais, que vêm sendo caracterizados em plantas desde a década de 90, podem estar relacionados com defesa, reprodução, crescimento e desenvolvimento de plantas. O peptídeo RALF (Rapid Alkalinization Factor), ubíquo no reino vegetal, está envolvido com o desenvolvimento de plantas. Em arabidopsis há 37 genes que codificam peptídeos RALF (AtRALFs). A isoforma mais estudada é a AtRALF1, a qual regula de maneira negativa a expansão celular, inibindo o crescimento de raiz primária e o alongamento de hipocótilo quando aplicado exogenamente. Recentemente, demonstrou-se a existência de uma relação antagônica entre AtRALF1 e a via de brassinosteróides (BRs) no desenvolvimento de raízes. Quando mutantes da via de sinalização do BR foram avaliados quanto a sua resposta ao peptídeo AtRALF1, descobriu-se que mutantes para o receptor quinase1 associado ao BRI1 (bak1) são insensíveis a AtRALF1. Experimentos utilizando o sistema de duplo híbrido em levedura, a co-imunoprecipitação e a indução de genes marcadores em mutantes bak1 foram realizados e confirmaram o envolvimento da proteína BAK1 na percepção do peptídeo. Plantas transgênicas que superexpressam AtRALF1 apresentam um fenótipo semi-anão, no entanto, quando as mesmas foram cruzadas com o mutante bak1, suas progênies apresentaram um fenótipo similar ao de plantas selvagens. Ainda, quando plantas deste cruzamento foram novamente cruzadas com plantas selvagens, plantas com fenótipo semi-anão foram observadas na prole. Ensaios de ligação usando o peptídeo AtRALF1 marcado com éster de acridínio foram realizados e mostraram que em mutantes bak1, a ligação do AtRALF1 é menor em aproximadamente 30% quando comparada com plantas selvagens. Os dados obtidos mostram que a proteína BAK1 interage fisicamente com o AtRALF1, está envolvida na percepção do peptídeo, é essencial para a inibição do crescimento da raiz primária causada pelo AtRALF1 e é necessária para a indução dos genes responsivos ao AtRALF1. / The plant peptides, which have been characterized in plants since the 90\'s, can be related to defense, reproduction, growth and development of plants. The RALF (Rapid Alkalinization Factor) peptide, ubiquitous in the plant kingdom, is related to the development of plants. In arabidopsis plants, there are 37 genes encoding RALF peptides (AtRALFs). AtRALF1 is the most studied isoform, which negatively regulate cell expansion, inhibiting primary root growth and hypocotyl elongation when it is applied exogenously. Recently, an antagonistic relationship between AtRALF1 and the brassinosteroids (BRs) to control root development had been demonstrated. When the response of mutants related to the BR signaling pathway to AtRALF1 peptide was investigated, it was found that mutants lacking the BRI1-associated receptor kinase1 (bak1) are insensitive to AtRALF1. Experiments using the two-hybrid system in yeast, co-immunoprecipitation, and the induction of marker genes in bak1 mutants were carried out, and confirmed the involvement of the BAK1 protein in the perception of AtRALF1 peptide. Transgenic plants overexpressing AtRALF1 are semi-dwarf. However, when those transgenic plants were crossed with bak1 mutant, their progeny showed a wild-type phenotype. Besides, when plants from this progeny were crossed again with wild-type plants, semi-dwarf phenotype plants were obtained in the offspring. Binding assays using AtRALF1 labeled with acridinium-ester were performed, and showed that in bak1 mutants, the AtRALF1 binding was reduced approximately 30% when compared to wild-type plants. All data indicate that BAK1 protein interacts physically with AtRALF1, it\'s involved with the peptide perception, essential for the primary root growth inhibition caused by AtRALF1, and required to the induction of genes responsive to AtRALF1.

RALFs são peptídeos hormonais de aproximadamente 5kD que regulam negativamente o alongamento celular. Dentre suas atividades biológicas, a alcalinização do meio extracelular e a inibição do alongamento celular são tidas como associadas, pois a acidificação do meio extracelular é necessária para a expansão celular. A atividade de alcalinização e a de inibição do crescimento são medidas em dois ensaios distintos: o ensaio de alcalinização do meio extracelular de células em suspensão e o ensaio do crescimento de raiz primária de plantas jovens. Buscando-se fazer ambas as avaliações da inibição da expansão celular e da alcalinização em um único modelo de estudo, tomou-se como medida da expansão celular o volume das células decantadas (VCD). Quando o tampão MES ou o pré-tratamento com \"Fusicoccin\" foi utilizado para se atenuar o efeito de alcalinização do AtRALF1, verificou-se que o efeito de inibição do alongamento celular não sofreu alteração. Em arabidopsis são encontrados nove peptídeos RALF, que apresentam alta similaridade com o RALF original de tabaco. Com exceção do AtRALF4, todos são capazes de alcalinizar o meio extracelular e inibir raízes. A comparação da estrutura primária do AtRALF4 com os demais RALFs mostra que poucos resíduos são distintos entre eles, sugerindo que estes possam ser os determinantes das atividades de inibição e alcalinização. A alteração de um destes resíduos, AtRALF4(N92A), é capaz de restaurar a capacidade do AtRALF4 de inibir as raízes sem, no entanto, recuperar a atividade de alcalinização. Quando três outros resíduos exclusivos do AtRALF4 foram substituídos pelos seus correspondentes do AtRALF1, observa-se uma restauração parcial da alcalinização, desta vez, sem alterar a capacidade de inibir as raízes. Recentemente, foi mostrado pelo nosso grupo que o peptídeo AtRALF1 induz a expressão de genes relacionados ao rearranjo da parede celular. Quando verificado por PCR quantitativa, contatou-se que somente os peptídeos mutantes que apresentam atividade de inibição do crescimento são capazes de promover uma indução semelhante. Ainda, utilizando gel indicador de pH, verificou-se que plantas transgênicas super-expressando AtRALF1 (35S:AtRALF1) acidificam o meio durante seu crescimento de maneira semelhante a plantas selvagens. O peptídeo de defesa AtPEP1, a exemplo dos peptídeos RALF, também promove a alcalinização do meio extracelular. A utilização de drogas para reproduzir ou atenuar o efeito de alcalinização promovido por este peptídeo sugere que a expressão dos genes responsivos a AtPEP1 também não está relacionada à alteração na atividade das próton-ATPases. Finalmente, quando mutantes para ambos os receptores de AtPEPs foram utilizados (atpepr1/r2) em gel indicador de pH, verificou-se que estes alcalinizam o pH da rizosfera na presença do peptídeo. Nossos dados somados sugerem uma dissociação das atividades biológicas de alcalinização do meio extracelular e de inibição da expansão celular. A alteração na atividade das próton-ATPases pode não ser apenas uma mensagem secundária do efeito biológico, mas sim outra fonte de informação independente e ainda pouco explorada como tal. / RALFs are 5kD peptide hormones that negatively regulates cell expansion. Among the biological activities of the RALF peptide, the extracellular alkalinization and cellular expansion inhibition were previously suggested to be associated, once the extracellular acidification is required to cell expansion. Usually, the alkalinization and cell expansion inhibition activities are evaluated in two different assays, the cell suspension medium alkalinization and the plantlet root growth inhibition. We manage to set an assay in which both cell expansion inhibition and extracellular alkalinization activities could be evaluated. Using the package suspension cell volume through decantation as a value of cell expansion, we evaluated the relation between alkalinization and cell expansion inhibition in different conditions. When the MES buffer or the pre-treatment with Fusicoccin was used to arrest the AtRALF1 extracellular alkalinization, the package cell volume inhibition activity was not affected. There are 9 RALF peptides encoded in arabidopsis plants that are closely related with the first isoform isolated from tobacco. With exception of the AtRALF4, all those isoforms are able to alkalinize the extracellular medium and arrest root growth. Comparing the AtRALF4 with other eight isoforms, we verified that are few different amino acids between them, suggesting that those amino acids could be essential for the biological activities. The rescue of one of those amino acids, AtRALF4(N92A), was able to regain the root growth inhibition activity of the AtRALF4 peptide, although the extracellular alkalinization activity was not restored. When three other AtRALF4 amino acids were substituted by their AtRALF1 correspondent, there is a partial rescue of the extracellular alkalinization activity, but no alterations in the root growth inhibition. We had recently shown that the AtRALF1 peptide induces the expression of genes related to cell wall rearrangement. The quantitative PCR analyses demonstrates that only the mutant peptides that are able to arrest root growth are also able to induce the gene expression. When submitted to a pH indicator, it was verified that AtRALF1 overexpressing plants acidifies it during its growth, as much as wild type plants.The defense peptide AtPEP1, similarly of AtRALF1, also triggers extracellular alkalinization. The use of proton-pump chemical modulators to simulate or arrests AtPEP1 extracellular alkalinization activity suggests that the gene expression of the AtPEP1-responsive genes is not related to changes in plasma membrane proton pump activity. Finally, when double mutants for both the AtPEP1 receptors (atpepr1/r2) were submitted to a pH gel indicator, it was seen that they alkalinize the rhizosphere pH in the presence of the AtPEP1 peptide. Our data suggests that the extracellular alkalinization and arrest of cell expansion activities are dissociated. The proton pump modulation activity may not be only a secondary messenger, but another source of information independent and yet to be explored.

O fator de alcalinização rápida ou RALF (do inglês, Rapid ALkalinization Factor) é um peptídeo hormonal ubíquo que induz a atividade de uma MAP quinase, bem como um aumento rápido do pH extracelular do meio de cultura de células em suspensão. O AtRALF1, uma das 37 isoformas de RALF presentes em Arabidopsis thaliana, é um peptídeo secretado de 5 kDa, que inibe o crescimento radicular e causa uma rápida mobilização de Ca2+ extra e intracelular. Em células eucarióticas, calmodulinas são proteínas bem caracterizadas por mediar a transdução de sinais de Ca2+ intracelular. Entretanto, em várias espécies vegetais incluindo Arabidopsis, também existem relatos de calmodulinas secretadas com funções ainda desconhecidas. Neste trabalho, foi caracterizada a AtCML38, uma proteína de Arabidopsis semelhante a calmodulina e que interage com o peptídeo AtRALF1. Análises in silico e por RT-PCR semi-quantitativo mostram a co-expressão de ambos os genes AtRALF1 e AtCML38 em raízes de plântulas de Arabidopsis. Apesar da ausência de um peptídeo sinal típico na proteína AtCML38, a localização sub-celular demonstra que esta é secretada através da via secretória RE-Golgi. O uso de uma versão truncada da AtCML38, cujos 87 primeiros aminoácidos foram retirados, indicou que o N-terminal é essencial para o seu direcionamento. Por meio de ensaios de complementação fluorescente bimolecular, foi demonstrado que AtCML38 interage com AtRALF1 no apoplasto de folhas de tabaco. Ensaios de pulldown indicam que esta interação é específica e dependente de Ca2+ e do pH. Um mutante por inserção de T-DNA, que não produz a proteína AtCML38 (cml38), mostrou-se insensível ao peptídeo AtRALF1 aplicado exogenamente, e suas raízes cresceram normalmente. Plantas transgênicas de Arabidopsis super-expressando o gene AtRALF1 (35S:AtRALF1) têm um fenótipo semi-anão com pronunciada redução do crescimento radicular. Contudo, quando plantas 35S:AtRALF1 foram cruzadas com o mutante cml38, suas progênies exibiram fenótipo e crescimento radicular normais, apesar do acúmulo do peptídeo AtRALF1. Juntos, os resultados mostram que AtCML38 interage com o peptídeo hormonal AtRALF1, e que a proteína AtCML38 é essencial para inibição do crescimento radicular causado pelo peptídeo. / Rapid alkalinization factor (RALF) is a ubiquitous peptide hormone that induces a MAP kinase and a rapid increase in the pH of the extracellular media of cell suspension cultures. AtRALF1, one of the 37 RALF isoforms of Arabidopsis thaliana, is a secreted peptide of 5 kDa that inhibits root growth and causes a rapid mobilization of extra and intracellular Ca2+. In eukaryotic cells, calmodulin proteins are well-characterized to mediate intracellular Ca2+ signal transduction. Nevertheless, in several plant species including Arabidopsis, there are also reports of calmodulins being secreted with still unknown function. In this work, we characterized the AtCML38, a calmodulin-like protein from Arabidopsis as an AtRALF1-interacting protein. Analyses in silico and semiquantitative RT-PCR show co-expression of both AtCML38 and AtRALF1 genes in roots of Arabidopsis seedlings. Despite the fact that AtCML38 lacks a typical signal peptide, subcellular localization demonstrates that AtCML38 is secreted via the ER-Golgi secretory pathway. A truncated AtCML38, without the first 87 amino acids indicates that the N-terminal is essential for targeting. Through bimolecular fluorescence complementation assays, we showed that AtCML38 protein interacts with AtRALF1 in the apoplast of epidermal cells from tobacco leaves. Pull down assays indicate that this interaction is specific, Ca2+- and pH-dependent. A T-DNA insertion mutant defective in the AtCML38 protein (cml38) was insensitive to exogenously applied AtRALF1 peptide and their roots grow just as the wild type plants. Transgenic Arabidopsis plants overexpressing the AtRALF1 gene (35S:AtRALF1) have a semi-dwarf phenotype with a pronounced reduction in the root growth. However, when 35S:AtRALF1 plants are crossed with the mutant cml38, their progenies are normal looking and exhibit normal root growth in spite of the high accumulation of AtRALF1 peptide. Taken together, the results show that AtCML38 interacts with the peptide hormone AtRALF1 and that the protein AtCML38 is essential for the root growth inhibition caused by the peptide.

Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Fernando Wagner.pdf: 2111456 bytes, checksum: e1870a4be2fbc8c765b6f4d6b0077dbe (MD5) Previous issue date: 2015-03-23 / The disposal of wastes generated in water treatment plants (WTP) by launching into water streams is considered an environmental crime by current Brazilian law and became one of the challenges of drinking water public companies, nowadays. The objective of this study was to analyze the alternative disposal of decanter’s sludge from a WTP, with microsand ballasted sedimentation (ActifloÒ), in a wastewater treatment plant (WWTP) containing upflow anaerobic sludge blanket reactors (UASB) and polishing pond, called WWTP Verde, in the city of Ponta Grossa - PR, through the sewage collection network. The treatment evaluation on the WWTP was performed for seven distinct phases. The phase 1 occurred with WWTP receiving only sewage. Phases 2 to 7 occurred with release of WTP sludge in continuous periods ranging from 4 hours per day (phase 2) to 24 hours per day (phase 7),reaching the percentage of 3.2% of WTP sludge, in relation to the total volume tributary to WWTP. The WWTP operated in stable condition throughout the period,with an average flow tributary of 213.14 L/s. The UASBs operated with HRT in 9.9 hours, VHL in 2.4 m3/m3/d, and OLR ranging from 0.75 to 1.66 kgCOD/m3/d. The polishing pond operated with HRT in 4.5 days and OLR ranging from 765 to 2872 kgCOD/ha/d, which corresponds from 19 to 72 gCOD/m3/d. The removal efficiency of COD and TSS by UASBs and the pond was maintained even with the release of WTP sludge. The overall efficiency of the WWTP ranged between 80% and 86% for COD removal and between 92% and 96% for the TSS removal. It was observed greater removal of nitrogen and phosphorus by UASBs and higher concentration ofnitrogen, phosphorus, potassium and magnesium in the UASB's sludge, in the period in which the WWTP was operated with the WTS sludge release. It was concluded that the sludge release in the sewage collection network is a viable alternative to disposal of the decanter's waste of WTP Actiflo®, not precluding the treatment of sewage in WWTP Verde and the use of sewage sludge in agriculture. However, can be necessary increase the UASB's sludge extraction frequency, from 16 hours of continuous duration of WTP sludge release in the sewage collection network. / A disposição dos resíduos gerados nas estações de tratamento de água (ETA) através do lançamento in natura em corpos d’água é considerada crime ambiental pela legislação brasileira vigente e passou a ser um dos desafios das companhias de abastecimento público de água, na atualidade. O objetivo deste trabalho foi analisar a alternativa de disposição do lodo do decantador de uma ETA, com sedimentação lastreada por microareia (ActifloÒ), em uma estação de tratamento de esgotos (ETE) composta de reatores anaeróbios de leito fluidizado (RALFs) e lagoa de polimento, denominada ETE Verde, no município de Ponta Grossa – PR, através da rede coletora de esgotos. A avaliação do tratamento da ETE foi feita durante sete fases distintas. A fase 1 ocorreu com a ETE recebendo apenas esgoto sanitário. As fases 2 a 7 ocorreram com lançamentos de lodo de ETA, em períodos contínuos que variaram desde 4 horas por dia (fase 2) até 24 horas por dia (fase 7), chegando ao percentual de 3,2% de lodo de ETA, em relação ao volume total afluente à ETE. A ETE operou em condição estável durante todo o período, com uma vazão média afluente de 213,14 L/s. Os RALFs operaram com TDH de 9,9 horas, CHV de 2,4 m3/m3/d e COV aplicada variando entre 0,75 e 1,66 kgDQO/m3/d. A lagoa operou com TDH de 4,5 dias, com TAS variando entre 765 e 2872 kgDQO/ha/d e COV aplicada variando entre 19 e 72 gDQO/m3/d. A eficiência na remoção de DQO e SST pelos RALFs e pela lagoa foi mantida, mesmo com o lançamento do lodo da ETA. A eficiência global da ETE variou entre 80% e 86% para a remoção de DQO e entre 92% e 96% para a remoção de SST. Foi observada maior remoção de nitrogênio e fósforo pelos RALFs e maior concentração de nitrogênio, fósforo, potássio e magnésio no lodo dos RALFs, no período em que a ETE operou com o lançamento do lodo de ETA. Concluiu-se que o lançamento do lodo na rede de esgotos é uma alternativa viável de disposição dos rejeitos do decantador da ETA Actiflo®, não inviabilizando o tratamento de esgotos na ETE Verde e o uso do lodo do esgoto na agricultura. Porém, pode ser necessário aumentar a frequência de extração do lodo dos RALFs, a partir de 16 horas diárias de duração contínua de lançamento de lodo de ETA na rede coletora de esgotos.