Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-02-20T16:38:13Z
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2015_ThiagoBatistaMoreira.pdf: 1767532 bytes, checksum: 510474b46282622a269c16979be52398 (MD5) / Durante o crescimento heterotrófico, as plântulas dependem completamente das reservas armazenadas na semente. Tais reservas proporcionam o carbono e o nitrogênio necessário para a produção de biomassa, bem como poder redutor e ATP necessários para a manutenção e crescimento. Embora, conhecimentos detalhados dos processos metabólicos responsáveis pela mobilização das reservas durante esse momento do desenvolvimento sejam evidentes, a utilização das reservas e a contribuição de cada uma para o balanço de carbono, de nitrogênio e de energia em plântulas permanecem ainda obscuras. Na tentativa de elucidar essas questões utilizou-se da análise de balanço de fluxos (ABF) para estudar o metabolismo e a mobilização de reservas durante a germinação e o crescimento inicial em plântulas de soja. Para tanto, primeiramente realizou-se uma caracterização extensiva da biomassa das plântulas durante a germinação e crescimento inicial com o objetivo de determinar as restrições para o ABF. Um modelo metabólico baseado no genoma de Arabdopsis thaliana foi adaptado possibilitando a degradação de reservas não contempladas no modelo original, além de possibilitar o transporte de metabólitos entre os cotilédones e o eixo. As simulações do metabolismo levou em conta a alta eficiência do metabolismo aplicando uma função objetivo da minimização de fluxos de todas as reações ativadas. Os resultados das simulações mostraram que a degradação dos açúcares solúveis e o aumento da concentração de aminoácidos livres ocorreram durante a germinação. Nos períodos subsequentes a germinação, houve a degradação de ácidos graxos pela da β-oxidação e ativação do ciclo do glioxalato, e um transporte significante de metabólitos entre os cotilédones e o eixo. Os resultados obtidos demonstraram que diferentes tipos de reservas são utilizados de forma coordenada para atender as necessidades do crescimento das plântulas e auxiliam a prever modificações no metabolismo e na composição de reservas das sementes ou a atividade enzimática no metabolismo em diferentes condições as quais as plântulas podem ser submetidas durante a germinação e o crescimento inicial. / During heterotrophic growth seedlings depend entirely upon the reserves previously stored within the seed. Such reserves provide the carbon and nitrogen necessary for the production of new biomass, as well as the reducing power and ATP necessary for cell maintenance and growth. Whilst we have detailed knowledge of the metabolic processes responsible for mobilization of seed reserves, how the degradation of different reserves is coordinated and how each type of reserve contributes to the carbon, nitrogen and energy balance of the seedling remains unclear. To address these questions we used flux balance analysis (FBA) to study metabolism and reserve mobilization during initial growth of soybean seedlings. This firstly involved the extensive characterization of seedling biomass during initial growth with the aim of determining constraints for FBA. A pre-existing genome scale stoichiometric metabolic model was then adapted to allow the analysis of reserve degradation and the transport of metabolites between cotyledons and the growing seedling. FBA indicated extensive shifts in primary metabolism during seedling growth. The first day of post-germinative growth was characterized by degradation of raffinose series sugars and amino acids released from protein. Subsequent days saw the activation of the glyoxylate cycle and significant transport of metabolites between cotyledons and the growing seedling. These data help reveal how different types of reserves are used in a coordinated fashion to meet the needs of the growing seedling and may help to predict the effects of manipulation of seed reserve composition or enzyme activity on metabolism and growth.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/22846 |
| Date | 15 September 2015 |
| Creators | Moreira, Thiago Batista |
| Contributors | Williams, Thomas Christopher Rhys |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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