A interacao planta-patogeno desencadeia uma serie de sinais que ainda nao estao completamente elucidados. Uma das respostas e a reacao de hipersensibilidade (RH), onde ocorre a morte celular programada no sitio da infeccao, impedindo a proliferacao do patogeno. Acredita que a morte celular e provocada pelo aumento do ERO, principalmente peroxido de hidrogenio (H2O2) e com o acumulo de acido salicilico (AS) que inibe a catalase, enzima responsavel pela transformacao de H2O2 em H2O e O2. Alem disso, ocorre o aumento da sintese e liberacao dos compostos fenolicos e alteracao da parede celular dos vegetais, com o aumento das atividades de diversas enzimas, capazes de degradar a parede celular da planta e do microrganismo invasor, liberando fragmentos que podem atuar como moleculas sinalizadoras, tornando as plantas mais resistentes. Nesse trabalho as celulas de Rubus fruticosus (amora-preta) foram tratadas, separadamente, com tres diferentes moleculas elicitoras, ou seja, moleculas capazes de ativar o mecanismo de defesa das plantas, o acido salicilico (AS), o metil jasmonato (MeJA) e ramnoglucuronogalactana (F-I), na concentracao de 1 Êmol/L durante 1h, para o estudo dos componentes extracelulares liberados e das modificacoes dos monossacarideos da parede celular durante resposta de hipersensibilidade. A concentracao de proteinas totais extracelulares foi aumentada com os indutores F-I e MeJA. A atividade enzimatica de -D-xilosidase nao se alterou na presenca de F-I, AS e MeJA. Entretanto, o MeJA tem a capacidade de aumentar as atividades das enzimas -D-galactosidase, -Dglucosidase, quitinase e laminarinase e inibir as atividades das enzimas galacturonase e -Lfucosidase na concentracao e tempo usado. O AS e F-I provocaram um aumento nas atividades de galacturonase e quitinase e inibiram a laminarinase. A aplicacao exogena de F-I e AS induziram a liberacao de compostos fenolicos para meio extracelular, que provavelmente, foi decorrente da tentativa das celulas de se protegerem de microrganismos invasores, com um decrescimo desses compostos no meio intracelular. O MeJA nao foi capaz de alterar a sintese de compostos fenolicos totais intracelulares e extracelulares e de acucares extracelulares, em tais condicoes. Tambem F-I e AS nao alteraram o teor de acucar redutor extracelular. O MeJA foi mais efetivo na producao de ERO durante 30 minutos de incubacao na concentracao de1 Êmol/L . F-I foi tambem ativador na liberacao de ERO, no entanto, o AS provocou inibicao. Os principais monossacarideos neutros que constitui a parede celular de suspensao de celulas de Rubus fruticosus sao as glucose (55-61%), arabinose (22-29%) e manose (13,8-15%). Ocorrendo em menor concentracoes os monossacarideos de fucose (0,65-1,2%), galactose (0,5-0,8%), xilose (0,5-0,8%) e ramnose (aproximadamente 0,5%).Os monossacarideos ramnose, fucose, xilose e galactose de parede celular tiveram um decrescimo na presenca do AS e um aumento na presenca de MeJA. Entretanto, o AS e o MeJA nao alteraram o percentual de arabinose, manose e glucose. O F-I foi capaz de aumentar o percentual dos monossacarideos ramnose e fucose e diminuir de glucose. Os resultados obtidos demonstram que a via de ativacao dos mecanismos de defesa da celula vegetal, induzida pelo MeJA, difere das vias ativadas pelo AS e F-I, pois o F-I e o AS induziram a liberacao de compostos fenolicos e o MeJA provocou aumento nas atividades enzimaticas, principalmente que atuam na parede celular da propria planta. O AS e o F-I foram mais efetivos no aumento das atividades enzimaticsa relacionadas a defesa da planta, as quais agem nas paredes de diversos fitopatogenos, sendo que as enzimas que podem atuar na parede celular da propria planta foram inibidas ou nao sofreram alteracao. / The plant-pathogen interactions trigger a series of signals that are not yet completely understood. One of the mechanisms is the hypersensitive response (HR), which is characterized by cell death in the infection site in order to prevent pathogen proliferation. Our previous studies with different elicitors demonstrated the correlation between the formation of reactive oxygen species (ROS) and cell wall degradation. Here, the cells were elicited with 1 mol/L salicylic acid (SA), methyl jasmonate (MeJA) or acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I) (1mol/L) from characterization the extracellular components released and the modifications of the monosaccharide composition in cell wall during a hypersensitive response in Rubus fruticosus (blackberry-black).The extracellular proteins released to the extracellular were increased with the inducers molecules F-I and MeJA. The -D-xylosidase enzymatic activities didnt change in the presence of F-I, SA and MeJA. The time-course curves for -D-galactosidase, -D-glucosidase activities in fraction E were most effective for MeJA, while F-I and AS inhibited -Dgalactosidase. Also, the MeJA has ability to activate laminarinase and chitinase enzymatic activities and inhibit galacturonase and -L-fucosidase enzymatic activities. After 1h, the SA and F-I caused an increase galacturonase and chitinase activities and inhibited laminarinase enzymatic activity. Also, the time-course curves chitinase in the fraction increased with SA.The F-I and SA increased extracellular phenolic compounds, although they decreased them in the fraction I. MeJA was unable to change the synthesis of either intracellular or extracellular phenolic compounds. The data suggest that F-I and AS modulate the defense responses of plants through a via different that of MeJA. The extracellular reducing sugar didnt change with F-I, SA and MeJA.The MeJA was more effective in the release ROS incubation of 30 minutes at concentration of 1 mol/L. However, the presence of SA caused inhibition and F-I activated of ROS by cells.The main constituents of neutral sugars in the cell wall of Rubus fruticosus were glucose (55-61%), arabinose (22-29%) and mannose (13.8-15%). Minor constituents were fucose (0.65-1.2%), galactose (0.5- 0.8%), xylose (0.5-0.8%) and rhamnose (~0.5%). SA decreased the rhamnose and fucose concentrations; F-I both decreased the percentage of mannose and glucose and increased rhamnose and fucose. MeJA, in turn, increased the percentage of rhamnose, xylose and galactose. The data suggest that F-I and SA modulate the defense responses of plants through a mechanism unrelated to the MeJA via. Since the F-I and the SA induced the release phenolic compounds and the MeJA increased in enzymatic activities, mainly age in the own plant cell wall. The SA and F-I were more effective in the increasing defense enzyme-related activity of the plant that acts on the walls of several phytopathogens, and the enzymes that can act in the cell wall of the plant were inhibited or did not change.

Plant programmed cell death (PCD) is an essential process in plant-pathogen interactions. Importantly, PCD can have contrasting effects on the outcome depending on context. For example, plant PCD in plant-biotroph interactions is clearly beneficial to plants, whereas it could be detrimental to plants in plant-necrotroph interactions. Sclerotinia sclerotiorum is an agriculturally and economically important necrotrophic pathogen. Previous studies have shown that S. sclerotiorum secretes oxalic acid (OA) to enhance Sclerotinia virulence by various mechanisms including induction of PCD in plants. A recent study has also shown that reactive oxygen species (ROS) generation correlates with induction of PCD during disease development. These studies focus on links between ROS, oxalate, and PCD, and how they impact S. sclerotiorum disease development. I examined the involvement of ROS in pathogenic development of S. sclerotiorum. I identified and functionally characterized two predicted S. sclerotiorum NADPH oxidases (Nox1 and Nox2) by RNAi. Both nox genes appear to have roles in sclerotial development, while only Nox1-silenced mutants showed reduced virulence. Interestingly, the reduced virulence of the Nox1-silenced mutant correlated with decreased production of OA in the mutant. This observation suggests that regulation of ROS by S. sclerotiorum Nox1 may be linked to OA. The next study details the phenotype of plants inoculated with an S. sclerotiorum oxalate deficient mutant (A2), which showed restricted growth at the infected site. This response resembles the hypersensitive response (HR), and is associated with plant resistance responses including cell wall strengthening, plant oxidative burst, and induction of defensin genes. Conversely, leaves infected with wild type showed unrestricted spreading of cell death and were not associated with these resistant responses. Furthermore, previous work had shown that a Caenorhabditis elegans anti-apoptotic gene (ced-9) conferred resistance to wild type S. sclerotiorum, while this gene had negligible effects on the phenotype of plant leaves inoculated with A2 mutants. These findings suggest that HR-like cell death by A2 and PCD by wild type S. sclerotiorum may be regulated by different pathways. As a whole, these results reveal the importance of ROS, oxalate, and PCD in Sclerotinia disease development as well as the significance of interplay between them. These studies contribute to the understanding of the underlying mechanisms of Sclerotinia disease.

The objective of this study was to transform sweet pepper ferredoxin-like protein (PFLP) gene, which has antimicrobial properties, to tobacco and investigate the disease resistance abilities of transgenic tobacco. This protein interacts with another protein, harpin that is produced by the bacteria which is invading the plant tissues, and stimulates hypersensitivity response in plants, thus the spreading of disease is limited. Gene transfer was achieved to tobacco by Agrobacterium- mediated method and with indirect organogenesis / the explants were grown on selective media and then transferred to jars and pots respectively. Molecular and genetic analyses such as PCR, RT-PCR, Sequence Analysis and Northern Blot, were performed with plants which their seeds survived and grew on selective medium and also gave positive reactions for GUS histochemical assay. Finally, with putative transgenic plants, some hypersensitive response assays were carried out with Pseudomonas syringae and it was observed that the recovered plants showed hypersensitive response (HR) in the preliminary tests. These results indicated that putative transgenic tobacco plants which carry pflp transgene, can be used in disease resistance studies.

A interacao planta-patogeno desencadeia uma serie de sinais que ainda nao estao completamente elucidados. Uma das respostas e a reacao de hipersensibilidade (RH), onde ocorre a morte celular programada no sitio da infeccao, impedindo a proliferacao do patogeno. Acredita que a morte celular e provocada pelo aumento do ERO, principalmente peroxido de hidrogenio (H2O2) e com o acumulo de acido salicilico (AS) que inibe a catalase, enzima responsavel pela transformacao de H2O2 em H2O e O2. Alem disso, ocorre o aumento da sintese e liberacao dos compostos fenolicos e alteracao da parede celular dos vegetais, com o aumento das atividades de diversas enzimas, capazes de degradar a parede celular da planta e do microrganismo invasor, liberando fragmentos que podem atuar como moleculas sinalizadoras, tornando as plantas mais resistentes. Nesse trabalho as celulas de Rubus fruticosus (amora-preta) foram tratadas, separadamente, com tres diferentes moleculas elicitoras, ou seja, moleculas capazes de ativar o mecanismo de defesa das plantas, o acido salicilico (AS), o metil jasmonato (MeJA) e ramnoglucuronogalactana (F-I), na concentracao de 1 Êmol/L durante 1h, para o estudo dos componentes extracelulares liberados e das modificacoes dos monossacarideos da parede celular durante resposta de hipersensibilidade. A concentracao de proteinas totais extracelulares foi aumentada com os indutores F-I e MeJA. A atividade enzimatica de -D-xilosidase nao se alterou na presenca de F-I, AS e MeJA. Entretanto, o MeJA tem a capacidade de aumentar as atividades das enzimas -D-galactosidase, -Dglucosidase, quitinase e laminarinase e inibir as atividades das enzimas galacturonase e -Lfucosidase na concentracao e tempo usado. O AS e F-I provocaram um aumento nas atividades de galacturonase e quitinase e inibiram a laminarinase. A aplicacao exogena de F-I e AS induziram a liberacao de compostos fenolicos para meio extracelular, que provavelmente, foi decorrente da tentativa das celulas de se protegerem de microrganismos invasores, com um decrescimo desses compostos no meio intracelular. O MeJA nao foi capaz de alterar a sintese de compostos fenolicos totais intracelulares e extracelulares e de acucares extracelulares, em tais condicoes. Tambem F-I e AS nao alteraram o teor de acucar redutor extracelular. O MeJA foi mais efetivo na producao de ERO durante 30 minutos de incubacao na concentracao de1 Êmol/L . F-I foi tambem ativador na liberacao de ERO, no entanto, o AS provocou inibicao. Os principais monossacarideos neutros que constitui a parede celular de suspensao de celulas de Rubus fruticosus sao as glucose (55-61%), arabinose (22-29%) e manose (13,8-15%). Ocorrendo em menor concentracoes os monossacarideos de fucose (0,65-1,2%), galactose (0,5-0,8%), xilose (0,5-0,8%) e ramnose (aproximadamente 0,5%).Os monossacarideos ramnose, fucose, xilose e galactose de parede celular tiveram um decrescimo na presenca do AS e um aumento na presenca de MeJA. Entretanto, o AS e o MeJA nao alteraram o percentual de arabinose, manose e glucose. O F-I foi capaz de aumentar o percentual dos monossacarideos ramnose e fucose e diminuir de glucose. Os resultados obtidos demonstram que a via de ativacao dos mecanismos de defesa da celula vegetal, induzida pelo MeJA, difere das vias ativadas pelo AS e F-I, pois o F-I e o AS induziram a liberacao de compostos fenolicos e o MeJA provocou aumento nas atividades enzimaticas, principalmente que atuam na parede celular da propria planta. O AS e o F-I foram mais efetivos no aumento das atividades enzimaticsa relacionadas a defesa da planta, as quais agem nas paredes de diversos fitopatogenos, sendo que as enzimas que podem atuar na parede celular da propria planta foram inibidas ou nao sofreram alteracao. / The plant-pathogen interactions trigger a series of signals that are not yet completely understood. One of the mechanisms is the hypersensitive response (HR), which is characterized by cell death in the infection site in order to prevent pathogen proliferation. Our previous studies with different elicitors demonstrated the correlation between the formation of reactive oxygen species (ROS) and cell wall degradation. Here, the cells were elicited with 1 mol/L salicylic acid (SA), methyl jasmonate (MeJA) or acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I) (1mol/L) from characterization the extracellular components released and the modifications of the monosaccharide composition in cell wall during a hypersensitive response in Rubus fruticosus (blackberry-black).The extracellular proteins released to the extracellular were increased with the inducers molecules F-I and MeJA. The -D-xylosidase enzymatic activities didnt change in the presence of F-I, SA and MeJA. The time-course curves for -D-galactosidase, -D-glucosidase activities in fraction E were most effective for MeJA, while F-I and AS inhibited -Dgalactosidase. Also, the MeJA has ability to activate laminarinase and chitinase enzymatic activities and inhibit galacturonase and -L-fucosidase enzymatic activities. After 1h, the SA and F-I caused an increase galacturonase and chitinase activities and inhibited laminarinase enzymatic activity. Also, the time-course curves chitinase in the fraction increased with SA.The F-I and SA increased extracellular phenolic compounds, although they decreased them in the fraction I. MeJA was unable to change the synthesis of either intracellular or extracellular phenolic compounds. The data suggest that F-I and AS modulate the defense responses of plants through a via different that of MeJA. The extracellular reducing sugar didnt change with F-I, SA and MeJA.The MeJA was more effective in the release ROS incubation of 30 minutes at concentration of 1 mol/L. However, the presence of SA caused inhibition and F-I activated of ROS by cells.The main constituents of neutral sugars in the cell wall of Rubus fruticosus were glucose (55-61%), arabinose (22-29%) and mannose (13.8-15%). Minor constituents were fucose (0.65-1.2%), galactose (0.5- 0.8%), xylose (0.5-0.8%) and rhamnose (~0.5%). SA decreased the rhamnose and fucose concentrations; F-I both decreased the percentage of mannose and glucose and increased rhamnose and fucose. MeJA, in turn, increased the percentage of rhamnose, xylose and galactose. The data suggest that F-I and SA modulate the defense responses of plants through a mechanism unrelated to the MeJA via. Since the F-I and the SA induced the release phenolic compounds and the MeJA increased in enzymatic activities, mainly age in the own plant cell wall. The SA and F-I were more effective in the increasing defense enzyme-related activity of the plant that acts on the walls of several phytopathogens, and the enzymes that can act in the cell wall of the plant were inhibited or did not change.

Les réactions de défense végétales sont souvent associées au développement de la réponse hypersensible (HR), une forme de mort cellulaire programmée qui confine l'agent pathogène au niveau du site d'infection. La frontière nette de la HR suggère l'existence de mécanismes efficaces qui contrôlent la frontière entre mort cellulaire et survie. Le facteur de transcription d'Arabidopsis AtMYB30 régule positivement la HR et les réponses de défense de la plante en augmentant la synthèse des acides gras à très longue chaîne (VLCFA) après infection bactérienne. L'activité d’AtMYB30 est étroitement contrôlée à l'intérieur des cellules végétales par des interactions protéine-protéine et des modifications post-traductionnelles. Au cours de mes travaux de thèse, nous avons identifié une protéase de la famille des subtilases (AtSBT5.2) en tant que partenaire protéique d’AtMYB30. Chose intéressante, nous avons montré que le transcrit d’AtSBT5.2 est épissée de façon alternative, conduisant à la production de deux produits de gènes distincts codant soit pour une isoforme sécrétée [AtSBT5.2 (a)] soit une isoforme intracellulaire [AtSBT5.2 (b)]. L'interaction spécifique d’AtMYB30 avec AtSBT5.2(b), mais pas avec AtSBT5.2(a), conduit à une rétention d’AtMYB30 à l'extérieur du noyau au sein de petites vésicules intracellulaires. Des plantes d’Arabidopsis mutantes atsbt5.2, ne montrant ni expression d’AtSBT5.2(a) ni d’AtSBT5.2(b), présentent des réactions de défense et de HR accrues. Ce phénotype étant abolie dans un fond génétique mutant atmyb30, AtSBT5.2 est donc un régulateur négatif de la résistance aux maladies induites par AtMYB30. Fait important, la surexpression de l’isoforme AtSBT5.2(b), mais pas celle de l’isoforme AtSBT5.2(a), dans le fond mutant atsbt5.2 rétablit les phénotypes présentés par les plantes mutantes atsbt5.2, ce qui suggère qu’AtSBT5.2(b) réprime spécifiquement la réponse de défense induite par AtMYB30. / Plants defence responses are often associated with the development of the so-called hypersensitive response (HR), a form of PCD that confines the pathogen to the infection site. The sharp boundary of the HR suggests the existence of efficient mechanisms that control cell death and survival. The Arabidopsis transcription factor AtMYB30 positively regulates plant defence and HR responses by enhancing the synthesis of sphingolipid-containing Very Long Chain Fatty Acids (VLCFA) after bacterial infection. The activity of AtMYB30 is tightly controlled inside plant cells through protein-protein interactions and post-translational modifications. During my PhD, we identified a protease of the subtilase family (AtSBT5.2) as a AtMYB30-interacting partner. Interestingly, we have shown that the AtSBT5.2 transcript is alternatively spliced, leading to the production of two distinct gene products that encode either a secreted [AtSBT5.2(a)] or an intracellular [AtSBT5.2(b)] protein. The specific interaction between AtMYB30 and AtSBT5.2(b), but not AtSBT5.2(a), leads to AtMYB30 specific retention outside of the nucleus in small intracellular vesicles. atsbt5.2 Arabidopsis mutant plants, in which both AtSBT5.2(a) and AtSBT5.2(b) expression was abolished, displayed enhanced HR and defence responses. The fact that this phenotype is abolished in an atmyb30 mutant background suggests that AtSBT5.2 is a negative regulator of AtMYB30-mediated disease resistance. Importantly, overexpression of the AtSBT5.2(b), but not the AtSBT5.2(a), isoform in the atsbt5.2 mutant background reverts the phenotypes displayed by atsbt5.2 mutant plants, suggesting that AtSBT5.2(b) specifically represses AtMYB30-mediated defence.

Momordica charantia é uma espécie de planta pertencente à família Cucurbitaceae. No Brasil, é conhecida pelo nome popular de Melão de São Caetano. É encontrada em grande parte do globo terrestre, sendo que no Brasil é observada nas regiões litorâneas e principalmente nas regiões do interior do país. Escolhemos o estudo com Momordica charantia devido suas propriedades terapêuticas conhecidas serem de grande interesse. Ela vem ganhando cada vez mais reconhecimento através de pesquisas científicas realizadas, visto que, já é utilizada a milhares de anos através da cultura popular. Tais pesquisas têm confirmado e entendido cada vez mais as propriedades medicamentosas desta planta e os mecanismos responsáveis por tais funções nesta espécie, sendo as propriedades antidiabéticas, antivirais e anticancerígenas as de maior destaque. Os experimentos realizados em torno da Momordica charantia, na busca destes compostos foram todos realizados utilizando extratos retirados dos próprios tecidos já diferenciados na planta adulta (sementes, folhas, raízes e frutos). Neste trabalho, foi realizado a pesquisa de metabólitos secundários produzidos pela cultura de células em suspensão de Momordica charantia durante a fase de crescimento desta e após a realização de ensaios de elicitação com Ácido Salicílico (AS). Nosso laboratório vem se dedicando aos estudos da composição da parede celular vegetal e suas alterações, bem como dos mecanismos de defesa empregados pelas células em suspensão em condições de estresse biótico e abiótico. O ácido salicílico é um dos hormônios vegetais envolvido em vários mecanismos de respostas que envolve o estresse vegetal e de desenvolvimento da planta tais como o de garantir resistência a patógenos por exemplo. Quando ocorre algum processo de infecção ou lesivo para a planta, ocorre um aumento na concentração de AS no interior da planta. Esse aumento leva a ativação de certas vias metabólicas que culminam na produção de metabólitos secundários e na degradação, fragmentação ou espessamento da parede celular. Como reposta dos ensaios de elicitação realizados podemos comprovar os efeitos do AS mediados na produção de metabólitos secundários que foram aumentados conforme a concentração de AS. Foi utilizado para os ensaios de elicitação AS nas concentrações de 0,5 , 1,0 e 5 mmol/L. Para o monitoramento da cultura e averiguação da efetividade dos ensaios de elicitação foi utilizado a monitoria através da dosagem de proteínas totais, compostos fenólicos totais e açúcares redutores totais tanto liberados para o meio extracelular quanto produzidos no meio intracelular. Foi determinado as variações dos componentes da parede celular durante a fase de crescimento e após os ensaios de elicitação onde foi comprovado que quanto maior a concentração de AS, maiores são os fragmentos de açúcares fragmentados da parede celular. Foi evidenciado também a presença de triterpenos na cultura celular (em comparação com os padrões isolados da planta), tanto na fase de crescimento e também após a indução com os ensaios de elicitação com AS. / Momordica charantia is a plant from the Cucurbitaceae family. In Brazil, it is known by the popular name of Melão de São Caetano. It is found across the whole world, and in Brazil it can be found in coastal and interior regions of the country. The aim to study Momordica charantia is due to its known therapeutic properties that are already used for thousands of years through popular culture. The studies have confirmed and understood various drug-like properties of this plant and the mechanisms responsible for such functions in this species, such as antidiabetic, antiviral and anticancer properties. The researches with Momordica charantia were all performed using extracts obtained from seeds, leaves, roots and fruit. In this work, the isolation and characterization of metabolites as standards from leaves and stems of Momordica charantia was performed. The research of secondary metabolites produced in cell culture suspension of Momordica charantia without elicitor or after elicitation with salicylic acid (SA) was conducted. Salicylic acid is a plant hormone involved in various mechanisms of responses. When the plant suffers an infection or injury, it is followed by an increase in AS concentration. This increase leads to activation of certain metabolic pathways that culminate in the production of secondary metabolites and degradation, fragmentation or cell wall thickening. AS was utilized for the elicitation experiments at 0.5, 1.0 and 5 mmol/L. For the monitoring of plant cell culture, it was determinate the total protein, phenolic compounds and reducing sugars content, into the extra and intra cellular medium. Where it was verified that AS modulates the production of these molecules in culture. After this, we determined the variation in the oligosaccharides in the extracellular medium obtained in the presence or absence of AS. It was observed the degree of polymerization of oligosaccharides higher when increase AS concentration in the medium. In conclusion, this study can demonstrate the effects of SA on the production of secondary metabolites in plant cell culture, which were increased as the concentration of AS increased. The presence of triterpenes in cell culture was confirmed to compare the molecules obtained from culture with that isolated from plant standards.

Como os outros organismos, as plantas têm a habilidade de se defenderem através do reconhecimento de patógenos (resposta de hipersensibilidade - RH), causando a morte imediata das células no sítio primário da infecção, desta maneira oferecendo resistência ao seu crescimento. A RH é caracterizada pela necrose dos tecidos neste local, através de muitos sinais ainda não completamente elucidados, como a formação de radicais livres, incluindo o peróxido de hidrogênio (H2O2), e o reforço da parede celular. O objetivo deste estudo foi estabelecer a relação entre esses sinais em cultura de células de amora-preta (Rubus fruticosus). As condições experimentais para a análise da parede celular, das espécies reativas de oxigênio (EROs) e do H2O2 foram padronizadas. O polissacarídeo ácido (ramnoglucuronogalactana, F-I), o ácido salicílico (AS), e o metil jasmonato (MeJA), bem estabelecidos efetores da resposta da defesa, foram usados como elicitores. A produção das EROs e do H2O2 foram ativadas por F-I e pelo AS, seguidos da liberação de fragmentos de dissacarídeos da parede celular, aparentemente devido a sua degradação. Por outro lado, uma produção pequena de EROs e de H2O2 foram observadas na presença de MeJA, assim como um aumento de fragmentos de massa molecular mais elevada, que podem funcionar como sinais para o reforço da parede celular, indução de enzimas e para a produção de outra moléculas de defesa. Quando da elicitação, concomitante, com dois elicitores, AS + MeJA, houve a inibição da produção de EROs causada pelo MeJA e foi mantida a liberação de compostos extracelulares de massa molecular mais elevada. / Like the other organisms, plants have the ability to self-defend through recognition of pathogens (hypersensitive response - HR), causing immediate cell death at the primary infection site, thus offering resistance to their grown. The HR is characterized by necrosis of tissues in this site via many signals still not completely elucidated, like formation of free radicals including H2O2 and reinforcement of cell wall. The aim of this study was to establish the relationship between these signals in blackberry-black cell culture (Rubus fruticosus). The experimental conditions for analysis of cell wall, reactive oxygen species (ROS) and H2O2, were established. Acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I), salicylic acid (SA), and methyl jasmonate (MeJA), well established effectors of the defense response, were used as elicitors. ROS and H2O2 production was activated by F-I and SA, followed by release of fragments like disaccharides from the cell wall, apparently due to its degradation. By contrast, a small production of ROS and H2O2 was observed in presence of MeJA, as well as an increase of high molecular weight fragments, that may function as signals for reinforcement of cell wall, enzyme induction and production of others defense molecules. Together, the two elicitors SA and MeJA inhibited the ROS production, caused by MeJA, while sustaining release of the extra cellular compounds of high molecular weight.

Momordica charantia é uma espécie de planta pertencente à família Cucurbitaceae. No Brasil, é conhecida pelo nome popular de Melão de São Caetano. É encontrada em grande parte do globo terrestre, sendo que no Brasil é observada nas regiões litorâneas e principalmente nas regiões do interior do país. Escolhemos o estudo com Momordica charantia devido suas propriedades terapêuticas conhecidas serem de grande interesse. Ela vem ganhando cada vez mais reconhecimento através de pesquisas científicas realizadas, visto que, já é utilizada a milhares de anos através da cultura popular. Tais pesquisas têm confirmado e entendido cada vez mais as propriedades medicamentosas desta planta e os mecanismos responsáveis por tais funções nesta espécie, sendo as propriedades antidiabéticas, antivirais e anticancerígenas as de maior destaque. Os experimentos realizados em torno da Momordica charantia, na busca destes compostos foram todos realizados utilizando extratos retirados dos próprios tecidos já diferenciados na planta adulta (sementes, folhas, raízes e frutos). Neste trabalho, foi realizado a pesquisa de metabólitos secundários produzidos pela cultura de células em suspensão de Momordica charantia durante a fase de crescimento desta e após a realização de ensaios de elicitação com Ácido Salicílico (AS). Nosso laboratório vem se dedicando aos estudos da composição da parede celular vegetal e suas alterações, bem como dos mecanismos de defesa empregados pelas células em suspensão em condições de estresse biótico e abiótico. O ácido salicílico é um dos hormônios vegetais envolvido em vários mecanismos de respostas que envolve o estresse vegetal e de desenvolvimento da planta tais como o de garantir resistência a patógenos por exemplo. Quando ocorre algum processo de infecção ou lesivo para a planta, ocorre um aumento na concentração de AS no interior da planta. Esse aumento leva a ativação de certas vias metabólicas que culminam na produção de metabólitos secundários e na degradação, fragmentação ou espessamento da parede celular. Como reposta dos ensaios de elicitação realizados podemos comprovar os efeitos do AS mediados na produção de metabólitos secundários que foram aumentados conforme a concentração de AS. Foi utilizado para os ensaios de elicitação AS nas concentrações de 0,5 , 1,0 e 5 mmol/L. Para o monitoramento da cultura e averiguação da efetividade dos ensaios de elicitação foi utilizado a monitoria através da dosagem de proteínas totais, compostos fenólicos totais e açúcares redutores totais tanto liberados para o meio extracelular quanto produzidos no meio intracelular. Foi determinado as variações dos componentes da parede celular durante a fase de crescimento e após os ensaios de elicitação onde foi comprovado que quanto maior a concentração de AS, maiores são os fragmentos de açúcares fragmentados da parede celular. Foi evidenciado também a presença de triterpenos na cultura celular (em comparação com os padrões isolados da planta), tanto na fase de crescimento e também após a indução com os ensaios de elicitação com AS. / Momordica charantia is a plant from the Cucurbitaceae family. In Brazil, it is known by the popular name of Melão de São Caetano. It is found across the whole world, and in Brazil it can be found in coastal and interior regions of the country. The aim to study Momordica charantia is due to its known therapeutic properties that are already used for thousands of years through popular culture. The studies have confirmed and understood various drug-like properties of this plant and the mechanisms responsible for such functions in this species, such as antidiabetic, antiviral and anticancer properties. The researches with Momordica charantia were all performed using extracts obtained from seeds, leaves, roots and fruit. In this work, the isolation and characterization of metabolites as standards from leaves and stems of Momordica charantia was performed. The research of secondary metabolites produced in cell culture suspension of Momordica charantia without elicitor or after elicitation with salicylic acid (SA) was conducted. Salicylic acid is a plant hormone involved in various mechanisms of responses. When the plant suffers an infection or injury, it is followed by an increase in AS concentration. This increase leads to activation of certain metabolic pathways that culminate in the production of secondary metabolites and degradation, fragmentation or cell wall thickening. AS was utilized for the elicitation experiments at 0.5, 1.0 and 5 mmol/L. For the monitoring of plant cell culture, it was determinate the total protein, phenolic compounds and reducing sugars content, into the extra and intra cellular medium. Where it was verified that AS modulates the production of these molecules in culture. After this, we determined the variation in the oligosaccharides in the extracellular medium obtained in the presence or absence of AS. It was observed the degree of polymerization of oligosaccharides higher when increase AS concentration in the medium. In conclusion, this study can demonstrate the effects of SA on the production of secondary metabolites in plant cell culture, which were increased as the concentration of AS increased. The presence of triterpenes in cell culture was confirmed to compare the molecules obtained from culture with that isolated from plant standards.

Como os outros organismos, as plantas têm a habilidade de se defenderem através do reconhecimento de patógenos (resposta de hipersensibilidade - RH), causando a morte imediata das células no sítio primário da infecção, desta maneira oferecendo resistência ao seu crescimento. A RH é caracterizada pela necrose dos tecidos neste local, através de muitos sinais ainda não completamente elucidados, como a formação de radicais livres, incluindo o peróxido de hidrogênio (H2O2), e o reforço da parede celular. O objetivo deste estudo foi estabelecer a relação entre esses sinais em cultura de células de amora-preta (Rubus fruticosus). As condições experimentais para a análise da parede celular, das espécies reativas de oxigênio (EROs) e do H2O2 foram padronizadas. O polissacarídeo ácido (ramnoglucuronogalactana, F-I), o ácido salicílico (AS), e o metil jasmonato (MeJA), bem estabelecidos efetores da resposta da defesa, foram usados como elicitores. A produção das EROs e do H2O2 foram ativadas por F-I e pelo AS, seguidos da liberação de fragmentos de dissacarídeos da parede celular, aparentemente devido a sua degradação. Por outro lado, uma produção pequena de EROs e de H2O2 foram observadas na presença de MeJA, assim como um aumento de fragmentos de massa molecular mais elevada, que podem funcionar como sinais para o reforço da parede celular, indução de enzimas e para a produção de outra moléculas de defesa. Quando da elicitação, concomitante, com dois elicitores, AS + MeJA, houve a inibição da produção de EROs causada pelo MeJA e foi mantida a liberação de compostos extracelulares de massa molecular mais elevada. / Like the other organisms, plants have the ability to self-defend through recognition of pathogens (hypersensitive response - HR), causing immediate cell death at the primary infection site, thus offering resistance to their grown. The HR is characterized by necrosis of tissues in this site via many signals still not completely elucidated, like formation of free radicals including H2O2 and reinforcement of cell wall. The aim of this study was to establish the relationship between these signals in blackberry-black cell culture (Rubus fruticosus). The experimental conditions for analysis of cell wall, reactive oxygen species (ROS) and H2O2, were established. Acid polysaccharide (rhamnoglucuronogalactan, F-I), salicylic acid (SA), and methyl jasmonate (MeJA), well established effectors of the defense response, were used as elicitors. ROS and H2O2 production was activated by F-I and SA, followed by release of fragments like disaccharides from the cell wall, apparently due to its degradation. By contrast, a small production of ROS and H2O2 was observed in presence of MeJA, as well as an increase of high molecular weight fragments, that may function as signals for reinforcement of cell wall, enzyme induction and production of others defense molecules. Together, the two elicitors SA and MeJA inhibited the ROS production, caused by MeJA, while sustaining release of the extra cellular compounds of high molecular weight.

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