CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Laticifers plants have been studied by presenting a wide range of proteins related to plant defense in its latex. The aim of this study was to investigate, in tissue cultured in vitro, proteins and activities described for latex laticÃferas two species. Tissue callus and roots of Cryptostegia grandiflora were obtained by in vitro tissues culture protocols and subjected to histological analysis for laticifers characterization. Cultured tissue of Calotropis procera were used as comparative reference in the analysis. There wasnât any laticifer structure in callus or roots of C. grandiflora while in C. procera laticifers are formed in the roots. Soluble proteins were extracted from the cultured tissue and characterized using enzymatic assays, biochemical, immunological techniques and mass spectrometry. The presence of activity against phytopathogenic fungi was investigated and all data obtained were compared with the previously one determined for the plants studied latex. Callus and roots proteins of C. procera showed antifungal activity against pathogenic fungi. The percentage inhibition of the vegetative hyphae growth in the presence of callus and roots C. procera protein respectively were 75.5% and 82.6% for Fusarium solani, 76.7% and 57.1% for Rhizoctonia solani, 88.8% and 79.8% for Fusarium oxysporum, 93.7% and 90.2% for Colletotrichum lindemuthianum and 80.2% and 79.7% for Colletotrichum gloesporioides, however, showed no effect on Mucor sp. Callus and roots proteins of C. grandiflora showed no inhibitory effect on the hyphae growth or spores germination of assayed fungi. Through assays using fluorescent markers, it was demonstrated that proteins extracted from in vitro culture of C. procera interact with the membrane of C. gloesporioides causing leakage of cytoplasmic contents, possibly suggesting that its mechanism of action against fungi is related to the change in plasma membrane permeability. Also oxidative stress was observed in C. gloesporioides spores treated with callus and roots protein C. procera by hydrogen peroxide production. Protease inhibitors, chitinases, osmotins and proteases were detected in the C. procera callus and roots samples, however, osmotins and proteases were not observed in C. grandiflora callus and roots. The activity of antioxidant enzymes APX, G-POD and catalase were observed in tissue cultured in vitro of C. grandiflora. Considering that C. grandiflora laticifers proteases were demonstrated exert action against fungi, the results observed in this study suggest that the absence of antifungal activity in C. grandiflora cultured tissue is due to the absence of proteases in these tissues as well exclude chitinases and proteases inhibitors as antifungal proteins. The study concludes that the use of cultured tissues that do not differentiate laticifers is an interesting model to study activities associated to proteins founded in latex. Antifungal proteases present in C. grandiflora latex were not found in the tissues without laticifer formation. / Plantas laticÃferas tÃm sido estudadas por apresentarem uma grande diversidade de proteÃnas relacionadas à defesa vegetal em seu lÃtex. O objetivo deste trabalho foi pesquisar em tecidos cultivados in vitro, proteÃnas e atividades descritas para o lÃtex de duas espÃcies laticÃferas. Tecidos de calos e raÃzes de Cryptostegia grandiflora foram obtidos atravÃs de protocolos de cultura in vitro de tecidos e submetidos à anÃlise histolÃgica para caracterizaÃÃo de laticÃferos. Tecidos cultivados de Calotropis procera foram utilizados como referencial comparativo nas anÃlises. NÃo foi detectada qualquer estrutura laticÃfera em calos ou raÃzes de C. grandiflora enquanto que em C. procera laticÃferos se formam nas raÃzes. ProteÃnas solÃveis foram extraÃdas dos tecidos cultivados e caracterizadas por meio de ensaios enzimÃticos, tÃcnicas bioquÃmicas, imunolÃgicas e espectrometria de massas. A presenÃa de atividade contra fungos fitopatogÃnicos foi investigada e todos os dados obtidos foram comparados com dados previamente determinados para os lÃtex das espÃcies estudadas. ProteÃnas dos calos e raÃzes de C. procera, apresentaram atividade antifÃngica sobre fungos fitopatogÃnicos. Os percentuais de inibiÃÃo do crescimento vegetativo de hifas na presenÃa de proteÃnas de calos e raÃzes de C. procera, respectivamente, foram: 75,5% e 82,6% para Fusarium solani, 76,7% e 57,1% para Rhizoctonia solani, 88,8% e 79,8% para Fusarium oxysporum, 93,7% e 90,2% para Colletotrichum lindemuthianum e 80,2% e 79,7% para Colletotrichum gloesporioides, no entanto, nÃo demonstraram nenhum efeito sobre Mucor sp. As proteÃnas de calos e raÃzes de C. grandiflora nÃo apresentaram qualquer efeito inibitÃrio sobre o crescimento de hifas ou germinaÃÃo de esporos dos fungos avaliados. Por meio de ensaios com marcadores de fluorescÃncia, foi possÃvel demonstrar que as proteÃnas extraÃdas da cultura in vitro de C. procera interagem com a membrana de C. gloesporioides causando extravasamento do conteÃdo citoplasmÃtico, sugerindo que possivelmente seu mecanismo de aÃÃo contra fungos esteja relacionado à alteraÃÃo na permeabilidade da membrana plasmÃtica. TambÃm foi observado estresse oxidativo em esporos de C. gloesporioides tratados com proteÃnas de calos e raÃzes de C. procera atravÃs da produÃÃo de perÃxido de hidrogÃnio. Inibidores de proteases, quitinases, osmotinas e proteases foram detectados nas amostras de calos e raÃzes de C. procera, porÃm, osmotinas e proteases nÃo foram observadas em calos e raÃzes de C. grandiflora. A atividade das enzimas antioxidantes APX, G-POD e catalase foram observadas nos tecidos cultivados in vitro de C. grandiflora. Considerando que proteases laticÃferas de C. grandiflora foram demonstradas exercer aÃÃo contra fungos, os resultados observados nesta pesquisa sugerem que a ausÃncia de atividade antifÃngica em tecidos cultivados de C. grandiflora deve-se a ausÃncia de proteases nestes tecidos e ainda excluem quitinases e inibidores de proteases presentes como proteÃnas antifÃngicas. Em calos e raÃzes de C. procera, alÃm de proteases, outras proteÃnas tais como, quitinases, inibidores de proteases e osmotinas detectadas podem estar envolvidas na atividade antifÃngica observada, e/ou agir sinergicamente na defesa contra fungos. O estudo conclui que o uso de tecidos cultivados que nÃo diferenciam laticÃferos à um interessante modelo para estudar atividades associadas Ãs proteÃnas encontradas no lÃtex. Proteases antifÃngicas presentes no lÃtex de C. grandiflora nÃo foram encontradas nos tecidos sem formaÃÃo laticÃfera.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:9819 |
| Date | 02 March 2015 |
| Creators | Rayanne Farias da Silva |
| Contributors | MÃrcio Viana Ramos, Cristina Paiva da Silveira Carvalho, Arlete Aparecida Soares, Christiana de FÃtima Bruce da Silva |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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