CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O papel fisiolÃgico das peroxidases de glutationa (GPX) da mitocÃndria em plantas à muito pouco conhecido. Suas relaÃÃes com a fotossÃntese sÃo desconhecidas, ainda mais na presenÃa de estresse salino. Essa enzima possui grande importÃncia na remoÃÃo de H2O2 e hidroperÃxidos orgÃnicos, contribuindo na proteÃÃo oxidativa e na homeostase redox. Neste estudo, mutantes de arroz silenciados nos genes OsGPX1 ou OsGPX3, das proteÃnas mitocondriais, foram utilizados para entender os mecanismos fisiolÃgicos do papel dessa enzima no crescimento e fotossÃntese. Adicionalmente, estes processos foram estudados tambÃm em condiÃÃes de estresse salino para as plantas silenciadas em OsGPX1. Os resultados mostram, pela primeira vez, que a deficiÃncia de uma GPX mitocondrial à capaz de restringir o crescimento vegetal por deficiÃncia na fotossÃntese. Este efeito deve ser causado indiretamente por mudanÃas nas redes genÃticas e metabÃlicas desencadeadas por alteraÃÃes nos nÃveis de H2O2 (aumentado) e/ou glutationa reduzida (diminuÃda). à provÃvel que o estado redox alterado em mitocÃndrias pelo efeito da GPX possa aumentar a fotossÃntese atravÃs da comunicaÃÃo entre esta organela e cloroplastos por mecanismos ainda nÃo estabelecidos. AlÃm disso, o gene OsGPX1 mostrou ter papel significativo no controle do movimento estomÃtico, que à crucial para a eficiÃncia do uso da Ãgua sob condiÃÃo de estresse salino. As GPX mitocondriais tambÃm parecem estar envolvidas com a dissipaÃÃo do excesso de energia luminosa na forma de calor (NPQ) no aparato do fotossistema II e na rota da fotorrespiraÃÃo. Em conclusÃo, o gene OsGPX1, associado com seu produto proteico e mudanÃas desencadeadas nas redes metabÃlicas e gÃnicas, sÃo essenciais para o crescimento de arroz pelo aumento da fotossÃntese, especialmente a nÃvel de eficiÃncia de uso da luz envolvendo atividade do fotossistema II e eficiÃncia quÃntica do CO2 em condiÃÃes normais de crescimento. Adicionalmente, a GPX1 aparenta mostrar uma importÃncia menor para a resistÃncia ao estresse salino. / The physiological role of glutathione peroxidases (GPX) in plant mitochondria is little known. Their relations with the photosynthesis are unknown, even more in presence of salt stress. This enzyme have great importance in H2O2 and organic hydroperoxides scavenging, contributing in oxidative protection and redox homeostasis. In this study, silenced rice mutants in OsGPX1 and OsGPX3 genes, coding for the mitochondrial proteins, were used to better understand the physiological mechanisms of the role of this protein in growth and photosynthesis. Additionally, these processes were also studied in salt stress conditions with the plants silenced in OsGPX1. The results show, for the first time, that the lacking of a mitochondrial GPX is capable of restricting plant growth by impairment in photosynthesis. This response might be an indirect consequence of changes in gene and metabolic networks trigged by alterations in H2O2 (raised) and/or reduced glutathione (diminished). It is likely that the altered redox state in mitochondria by GPX effects can improve photosynthesis through cross-talk between this organelle and chloroplasts by yet unknown mechanisms. Furthermore, the OsGPX1 gene showed significant role in stomatal control, which is crucial to the water use efficiency under salt stress conditions. The mitochondrial GPX also seems to be involved with dissipation of excess light energy as heat (NPQ) in photosystem II apparatus and in photorespiratory pathway. In conclusion, the OsGPX1 gene, associated with it protein product and changes in gene and metabolic networks, are essential to rice growth by improvement of photosynthesis, especially at light use efficiency level involving photosystem II activity and CO2 quantum efficiency in normal and growth conditions. Additionally, GPX1 seems to be less important to salt stress tolerance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:8296 |
| Date | 05 February 2014 |
| Creators | Yugo Lima Melo |
| Contributors | Joaquim AlbenÃsio Gomes da Silveira, Josemir Moura Maia, MÃrcio de Oliveira Martins |
| 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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