Physiological characterization of the plant uncoupling mitochondrial protein (UCP) and its interaction with the alternative oxidase (AOX)

Mitocondrias de plantas possuem dois sistemas dissipadores de energia que diminuem a efiCiência da fosforilacao oxidativa: a oxidase alternativa (AOX) insensivel ao cianeto e a proteina desacopladora (UCP). No presente trabalho estabelecemos as condicoes que permitiram determinar as contribuicoes da via dos citocromos, da AOX e da UCP na respiracao fosforilativa (estado 3) medindo-se a razao ADP/O (estequiometria entre o numero de moleculas de ADP fosforiladas por atomo de oxigenio consumido). Demonstramos que a atividade da UCP e capaz de dissipar eficientemente a energia de oxido-reducao destinada a fosforilacao do ADP de uma maneira puramente protonoforica e dependente da presenca de acidos graxos livres. Observamos que quando uma diminuicao de ate 60 por cento na velocidade de respiracao e causada por inibicao do transporte do substrato succinato para o interior da mitocondria, a contribuicao da UCP permanece constante, em contraste com a AOX que cai drasticamente a zero. Estes resultados mostram que estes dois sistemas dissipadores de energia presentes em mitocondrias de plantas, possuem uma cinetica distinta e provavelmente papeis fisiologicos diferentes in vivo. Observamos tambem que estas proteinas tem suas atividades co-reguladas por acidos graxos livres. Enquanto ativam a UCP, os acidos graxos livres, na mesma faixa de concentracao, tambem inibem a atividade da AOX de uma maneira dose dependente. Estes resultados indicam que estes dois sistemas nunca trabalham simultaneamente na sua capacidade maxima. As atividades e a expressao da AOX, UCP e da via dos citocromos tambem foram acompanhadas durante o amadurecimento de tomates na propria planta e pos-colheita. Durante o amadurecimento pos-colheita as atividades da AOX, UCP e da via dos citocromos gradativamente. Quando o tomate amadurece na propria planta, observa-se um pico na respiracao mitocondrial total que coincide com o burst climaterico da respiracao no fruto inteiro. Demonstramos que o aumento na velocidade de respiracao em mitocondrias isoladas de tomates no periodo do burst climaterio, e regulada por um aumento na atividade da via dos citocromos. Alem disso, como a quantidade de acidos graxos livres presentes no pericarpo apresenta um pico neste mesmo periodo, a UCP deve contribuir na respiracao climaterica de tomates in vivo. Por outro lado, o aumento da expressao e da atividade da AOX observados no final do processo de amadurecimento...(au)BV UNIFESP: Teses e dissertaçõe

Comparação de métodos para a observação de fungos micorrízicos arbusculares e endofíticos do tipo dark septate em espécies nativas de Cerrado

As espécies vegetais de Cerrado sensu stricto apresentam estratégias adaptativas às condições edáficas e climáticas de altos investimentos em fotoassimilados, nutrientes e água para sua estruturação. A simbiose entre fungos e raízes de plantas é uma importante adaptação radicular que auxilia as plantas na absorção de nutrientes e água do solo, sendo determinantes para a sobrevivência no Cerrado. Com o objetivo de estudar fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) e fungos endofíticos do tipo dark septate (DSEFs) nas raízes de algumas espécies arbóreas e herbáceas, nativas do Cerrado sensu stricto, foram testados diferentes métodos para melhor observação das estruturas fúngicas em simbiose. O melhor método de clarificação foi observado quando as raízes foram autoclavadas a 121 °C em KOH 2 %, por 20 min, e com a subseqüente transferência para solução nova de KOH 2 %, por 24 h, em temperatura ambiente. Este procedimento foi repetido e, em seguida, essas amostras foram imersas em H2O2 2 % por 2 h. Os arbúsculos foram observados com maiores detalhes após a inclusão em resina, seccionamento e coloração com azul-de-toluidina. Todas as espécies avaliadas encontravam-se colonizadas por FMAs, e apenas em Xylopia aromatica não se observaram os DSEFs. As espécies herbáceas apresentaram maiores freqüências de colonização micorrízica do que as arbóreas. O caráter generalista dos FMAs e DSEFs observado nas espécies vegetais do Cerrado sensu stricto sugere a importância dessas simbioses como mecanismo adaptativo às condições de Cerrado