Resumo |
Estudos sobre alterações nas expressões das enzimas do ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA), em plantas e cianobactérias, apontam para a existência de rotas alternativas que complementem funcionalmente a principal. Assim, foi verificado que cianobactérias não possuem a enzima 2-oxoglutarato desidrogenase (2-OGDH), que, entre outras funções, desempenha um papel chave na modulação do fluxo relativo do intermediário anfibólico 2-oxoglutarato (2-OG) entre as rotas oxidativa, através do ciclo TCA, e anabólica, em direção à biossíntese de aminoácidos, apresentando, com essa ausência, um ciclo TCA aparentemente incompleto. Contudo, foi descoberto que outras duas enzimas estariam complementando funcionalmente a 2-OGDH, uma delas é a 2-oxoglutarato descarboxilase (2-OGDC). Nosso objetivo foi identificar, através de análises bioquímicas, alguns dos efeitos sobre o metabolismo do carbono e do nitrogênio atribuídos à expressão do gene sll1981 de cianobactérias, que codifica para a enzima 2-OGDC, em plantas de Arabidopsis thaliana. Para a realização dessa investigação, 5 genótipos de Arabidopsis thaliana foram utilizados: o selvagem (WT) e os mutantes OGDC1, OGDC4, OGDC5 e OGDC18. Três a quatro folhas de cada uma das seis repetições usadas por genótipo foram destacadas nos seguintes pontos de coleta: início, meio e fim do período de luz, meio e final do período escuro. As amostras foram submetidas à extração etanólica, a quente, determinando-se, na fração solúvel em etanol, os teores de hexoses (glicose + frutose), sacarose e aminoácidos solúveis totais e, na fração insolúvel, os teores de amido. Os níveis de amido não diferiram entre os genótipos ao longo do dia. De modo geral, resposta similar foi verificada para os níveis de sacarose. As hexoses pouco variaram entre os genótipos, embora uma tendência à redução de frutose pudesse ser percebida nos mutantes. Os níveis de aminoácidos dos mutantes exibiram forte tendência de redução. Tomando em conta que sacarose e amido são os principais produtos do metabolismo fotossintético, sendo a sacarose o principal açúcar/substrato translocado pela planta, via floema, para suprir seus requerimentos metabólicos e energéticos, e o amido o principal carboidrato de reserva, cuja degradação é "acionada" especialmente à noite ou em condições sub-ótimas de crescimento, podemos dizer que a expressão da 2-OGDC em Arabidopsis thaliana parece não impactar, ao menos de maneira pronunciada, no metabolismo do carbono. Os menores níveis de aminoácidos dos mutantes, ilustrando determinado efeito sobre o metabolismo do nitrogênio, podem estar associados ao reendereçamento do 2-OG, atrelado à sua “captura” pela 2-OGDC presente no citosol, culminando em menores taxas de assimilação de amônio em aminoácidos. Várias análises, como, por exemplo, proteínas, enzimas do metabolismo do carbono e perfil metabólico, são ainda necessárias no sentido de melhor caracterizar metabolicamente os efeitos em plantas da expressão da 2-OGDC. |