Resumo |
O metabolismo vegetal, particularmente a respiração, sofre alterações sob condições estressantes, induzindo o consumo de substratos alternativos para suprir o processo respiratório. Estudos com a planta modelo Arabidopsis thaliana tem demonstrado que vias alternativas são ativas para a utilização de elétrons provindos da degradação de aminoácidos em condições de estresses vários, em que há uma considerável diminuição no uso de metabólitos primários para a respiração, em resposta à possíveis danos ao aparato fotossintético. Uma dessas vias envolve o complexo proteico ETF/ETFQO, o qual é responsável pela doação alternativa de elétrons à cadeia de transporte mitocondrial. Estudos demonstraram que as enzimas desidrogenase do 2-hidroxiglutarato (D2HGDH) e desidrogenase do isovaleril-CoA (IVDH) atuam na doação de elétrons alternativa via complexo ETF/ETFQO. Este trabalho, realizado com o intuito de se investigar as vias alternativas respiratórias e particularmente as enzimas ETFQO, IVDH e D2HGDH fornece evidências fenotípicas, fisiológicas e metabólicas mostrando seus significativos papeis nos mecanismos de tolerância à seca em Arabidopsis thaliana. . As plantas mutantes etfqo-1, d2hgdh-2 e ivdh-1 mostraram-se mais sensíveis à seca quando comparadas ao tipo selvagem e aos mutantes superexpressando D2HGDH, apresentando sintomas de senescência mais acentuados, tais como murcha, clorose e necrose foliar. Diminuições nos valores de alguns parâmetros relacionados à senescência nesses mutantes, tais como teor relativo de água, teores de clorofilas e eficiência fotoquímica máxima do fotossistema II, foram também observadas. Ademais, plantas etfqo-1, d2hgdh-2 e ivdh-1 não conseguiram recuperar o crescimento vegetativo após a retomada da irrigação, indicando que o complexo ETF/ETFQO seria um importante mecanismo de resistência à seca. O déficit hídrico induziu uma extensa reprogramação metabólica em todos os genótipos analisados, culminando com o aumento do teor de aminoácidos totais, bem como diminuições nos teores de proteínas, amido e nitrato. Estudos posteriores são ainda necessários para elucidar se esse mecanismo de degradação de aminoácidos de cadeia ramificada é mediado por efeito osmoprotetor ou diretamente como fonte de elétrons, como também a interação entre metabolismo de aminoácidos, metabolismo energético e tolerância à seca. |