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Previous issue date: 2015-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Diversos mecanismos foram aprimorados durante a evolução das plantas de modo a se obter uma resposta adequada às variações ambientais, principalmente no que respeita os mecanismos relacionados ao controle dos movimentos estomáticos. Nesse contexto, o vacúolo parece exercer um papel preponderante na tolerância a vários estresses em função da sua plasticidade em acumular solutos para manutenção do turgor e integridade celular ou mesmo para estabilizar compostos tóxicos. Dada a relevância dos estômatos para a fixação de CO2, adicionada à atuação dos ácidos orgânicos no controle dos movimentos estomáticos e o papel do vacúolo como acumulador de solutos, este trabalho buscou investigar como a perda funcional do transportador vacuolar de malato (AttDT) impacta Arabidopsis thaliana, de modo a caracterizá-las e entender como o transportador, em conjunto com ácidos orgânicos, afetam o metabolismo primário e os movimentos estomáticos. Reduções nas taxas fotossintéticas associadas com menores condutâncias estomática e mesofílica foram observadas em mutantes attdt. Entretanto, incrementos nas taxas respiratórias, sem alteração nos níveis totais de clorofilas, açúcares, proteínas e aminoácidos foram observados. De modo a suprir a demanda energética e assim garantiar a manutenção do crescimento, como observado em plantas attdt, substratos alternativos parecem estar sendo utilizados, culminando com um funcionamento não cíclico do ciclo dos ácidos tricarboxilicos (TCA), visto que succinato, fumarato e malato foram reduzidos ao passo que incrementos nos níveis de citrato, simultaneamente à alterações no perfil de aminoácidos, especialmente aspartato e glutamina, foram evidentes. Embora o crescimento não tenha sido drasticamente afetado, cumpre mencionar que plantas com perda do transportador AttDT apresentam fenótipo metabólico que se assemelham grandemente ao de plantas sob estresse, principalmente por seca. Coletivamente, os resultados obtidos indicam que AttDT é um transportador de fundamental importância para manutenção dos níveis adequados de ácidos orgânicos entre os compartimentos celulares, e que a sua perda funcional ocasiona uma reprogramação metabólica e afeta diretamente o metabolismo primário, especialmente a respiração e o catabolismo de aminoácidos. / Several mechanisms were improved during the course of plant evolution to obtain an adequate response to environmental variations, particularly mechanisms related to the control of stomatal movements. Accordingly, the vacuole seems to play an important role in plant stress tolerance, due to its plasticity to accumulate solutes maintaining both cell integrity and turgor or further stabilizing toxic compounds. Given the pivotal importance of stomata to CO2 fixation, in addition to the role of organic acids in controlling stomatal movements coupled with the key role of vacuole in the accumulation of solutes, this study investigated the functional role of the vacuolar malate transporter, AttDT, in order to characterize and understand how the absence of this carrier, together with organic acids, affect both the primary metabolism and stomatal movements. Reductions of photosynthesis rates coupled with decrease on both mesophilic and stomatal conductance were observed in mutant attdt. However, enhanced respiratory rates without impacting the total levels of chlorophyll, sugars, proteins and amino acids were observed. In order to supply the energy demand to maintain growth that was not altered in attdt plants, it seems that alternative substrates are used. This is likely leading to a non-cyclic function of the TCA cycle, as succinate, malate and fumarate were reduced whereas increase of citrate levels was observed, simultaneously to changes in the amino acid profile, especially aspartate and glutamine. Interestingly, plants lacking AttDT display a metabolic phenotype that resembles that of plants under stress, mainly drought, although growth has not been affected. Taken together, the results obtained here indicates that AttDT is an important carrier allowing the maintainance of suitable levels of organic acids between cellular compartments, directly affecting the primary metabolism, especially respiration and amino acids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/8358 |
| Date | 29 July 2015 |
| Creators | Barros, Kallyne Ambrósio |
| Contributors | Araújo, Wagner Luiz |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| 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 UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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