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Previous issue date: 2013-12-17 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The genus Saccharum belongs to Poaceae family. Sugarcane has become important
monocultures in Brazil due to their products: ethanol and sugar. The production may
change between different regions from Brazil. This difference is related to soil, climatic
conditions and temperature that promotes oxidative stress that may induce an early
flowering. The aim of this work was to identify the effects of oxidative stress. In order to
analyse this, sugarcane plants were submitted to oxidative stress using hydrogen
peroxide. After this treatment, the oxidative stress were analyzed
Then, the plant responses were analyzed under different approaches, using
morphophysiological, biochemical and molecular tools. Thus, sugarcane plants were
grown under controlled conditions and until two months they were subjected first to a
hydroponics condition for 24 hours in order to acclimation. After this period, these plants
were submitted to oxidative stresse using 0 mM, 10 mM, 20 mM and 30 mM hydrogen
peroxide during 8 hours. The histomorphometric analysis allowed us to verify that both
root and leaf tissues had a structural changes as it was observed by the increased in
cell volume, lignin accumulation in cell walls. Besides, this observation suggested that
there was a change in redox balance. Also, it was analyzed the activity of the SOD,
CAT and APX enzymes. It was observed an increase in the SOD activity in roots and it
was also observed a lipid peroxidation in leaves and roots. Then, in order to identify
proteins that were differently expressed in this conditions it was used the proteomic tool
either by bidimensional gel or by direct sequencing using the Q-TOF EZI. The results
obtained with this approach identified more than 3.000 proteins with the score ranging
from 100-5000 ions. Some of the proteins identified were: light Harvesting; oxygenevolving;
Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys
peroxiredoxin e Lipoxygenase. All these proteins are involved in oxidative stress
response, photsynthetic pathways, and some were classified hypothetical proteins
and/or unknown (30% of total). Thus, our data allows us to propose that this treatment
induced an oxidative stress and the plant in response changed its physiological
process, it made changes in tissue, changed the redox response in order to survival to
this new condition / A cana-de-a??car ? uma das principais monoculturas no Brasil devido ? import?ncia
dos seus produtos: etanol e a??car. A produtividade pode variar entre as diferentes
regi?es do Brasil como sudeste e nordeste, por adapta??es destas gram?neas as
diferentes condi??es edafo-clim?ticas. As condi??es do solo e da temperatura da
regi?o Nordeste podem promover o estresse oxidativo, h?drico e consequentemente o
florescimento precoce o que acarreta perdas consider?veis na produ??o. Neste
trabalho, procurou-se averiguar as prov?veis altera??es morfofisiol?gicas, bioqu?micas
e moleculares resultantes da resposta das plantas ao estresse oxidativo. Deste modo,
plantas de cana-de-a??car foram cultivadas em condi??es controladas e quando
atingiram dois meses foram submetidas a uma condi??o de hidrop?nia por 24 horas
para sua aclimata??o e em seguida ao estresse oxidativo realizado por 8 horas
utilizando as concentra??es de per?xido de hidrog?nio: 0 mM; 10 mM; 20 mM e 30 mM.
Ap?s este per?odo, foram observadas as seguintes altera??es morfol?gicas para as
folhas: o fechamento foliar parcial ou total de acordo com a concentra??o de per?xido
de hidrog?nio utilizada. As an?lises histomorfol?gicas permitiram verificar para ambos
os tecidos (foliar e radicular) que houve altera??es estruturais relacionadas ao aumento
do volume das c?lulas propiciando, assim, a quebra das paredes das membranas dos
vasos condutores xilema e floema entre outras modifica??es anat?micas em diferentes
regi?es, assim como a lignifica??o em algumas regi?es. Tamb?m foi analisada a
atividade enzim?tica das enzimas Super?xido dismutase - SOD; Catalase - CAT e
Ascorbato peroxidase - APX. Foi observado um aumento na atividade da enzima
super?xido dismutase nas ra?zes. Nessa abordagem bioqu?mica, foi tamb?m analisada
a peroxida??o de lip?deos que mostrou que ocorreram danos nas membranas das
folhas e ra?zes principalmente para a concentra??o de 30 mM. Entretanto, para a
enzima catalase foi observada uma baixa atividade em folhas e esta atividade n?o foi
detectada nas ra?zes. Contudo, os resultados histomorfologicos juntamente com os
resultados bioqu?micos fortalecem que o tratamento com per?xido de hidrog?nio pode
ter alterado a homeostase redox e as vias de sinaliza??o promovendo assim as
altera??es morfol?gicas (aumento de c?lulas, lignifica??o) e bioqu?micas (EROs e
antioxidantes). Outra ferramenta utilizada nesse trabalho foi a prote?mica, onde foi
utilizado o sequenciamento tanto por meio de g?is bidimensionais como tamb?m pelo
sequenciamento direto utilizando o EZI Q TOF. Os resultados obtidos permitiram com
essa abordagem identificar mais de 3.000 prote?nas com o score variando de 100-5000
?ons. Algumas das prote?nas identificadas foram: light Harvesting; oxygen-evolving;
Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys peroxiredoxin
e Lipoxygenase. Estas prote?nas est?o envolvidas no metabolismo em resposta ao
estresse oxidativo, prote?nas do aparelho fotossint?tico, al?m de prote?nas hipot?ticas
e/ou desconhecidas (30% do total). Desta forma, os dados obtidos nos permitem
propor uma hip?tese, onde ?s prote?nas identificadas estariam envolvidas em
processos fisiol?gicos, na remodela??o de tecidos, dano/degrada??o e s?ntese de antioxidante/
desintoxicante, correlacionada aos dados de resposta de defesa enzim?tica,
ac?mulo de H2O2 nos tecidos ativando a peroxida??o lip?dica nas paredes das
membranas das c?lulas. Desta forma ativando v?rias vias de cascata de sinaliza??o
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/13100 |
| Date | 17 December 2013 |
| Creators | Barreto, Kellya Francisca Mendon?a |
| Contributors | CPF:13451112825, http://lattes.cnpq.br/4808910380593455, Martins, Gilberto Sachetto, CPF:99579952787, http://lattes.cnpq.br/9837547267116437, Lima, Jo?o Paulo Matos Santos, CPF:79332021368, http://lattes.cnpq.br/3289758851760692, Uchoa, Adriana Ferreira, Scortecci, K?tia Castanho |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncias Biol?gicas, UFRN, BR, Biodiversidade; Biologia Estrutural e Funcional. |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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