Resumo |
A geração de energia nas células vegetais depende, primordialmente, da oxidação de carboidratos pelas vias glicolítica e do ciclo dos ácidos tricarboxílicos (TCA). Entretanto, em situações de déficit energético, as plantas reajustam seu metabolismo potencializando o uso de substratos alternativos, como lipídeos, proteínas e aminoácidos, para geração de ATP. A principal reserva de proteínas em plantas está no cloroplasto e, dessa forma, a degradação dos cloroplastos apresenta-se como um mecanismo chave da resposta de plantas a estresses vários. Três vias principais medeiam esse processo: Autofagia, Senescence associated vacuoles (SAVs) e Chloroplast Vesiculation (CV). A relevância da autofagia e SAVs tem sido extensivamente caracterizada em respostas a condições de estresse energético e senescência natural. Não obstante, a deficiência da via CV foi relacionada à maior estabilidade do cloroplasto em condições de estresse abióticos, enquanto sua superexpressão promoveu sintomas de senescência. Ademais, estudos recentes demonstraram a indução da via CV na ausência de autofagia sob escuro prolongado, o que foi relacionado à senescência acelerada em mutantes da autofagia. Embora a associação CV, senescência e autofagia tenha sido, portanto, sugerida, a importância de CV para manutenção do metabolismo energético permanece desconhecida. Assim, o presente trabalho buscou elucidar o papel da via CV durante condições de déficit de energia. Para tanto, plantas de Arabidopsis thaliana deficientes na via CV (cv-1 e cv-2) foram caracterizadas em condição de limitação de carbono induzida por escuro. Para tanto, mutantes cv foram cultivados por 4 semanas e posteriormente submetidos à 10 dias de escuro procedendo-se a avaliação de parâmetros fisiológicos e moleculares antes (dia 0) e após 3, 7 e 10 dias de escuro. Em geral, mutantes cv apresentaram fenótipo similar a plantas selvagens sob tratamento de escuro. Entretanto, constatou-se maior redução da eficiência fotoquímica máxima do FSII (Fv/Fm), em conjunto com menores níveis de proteínas e aumento de aminoácidos em mutantes após 3 dias de escuro. Tais resultados sugerem que a deficiência de CV intensifica o turnover de proteínas e suprimento de aminoácidos nos estágios iniciais de estresse. Todavia, não foram observadas diferenças significativas nesses parâmetros sob períodos prolongados de escuro. A análise de transcritos mostrou a indução da autofagia em plantas selvagens e mutantes cv durante o tratamento de escuro, indicando possíveis efeitos compensatórios da autofagia nessas condições. Em conjunto, os dados obtidos demonstram que a via CV possui importância minoritária em condições de estresse energético quando autofagia está ativa. Dessa forma, estudos adicionais usando duplos mutantes deficientes em CV e autofagia são ainda necessários para a compreensão de como essas vias atuam em conjunto na degradação de cloroplasto, e quais suas implicações na homeostase energética em condições de estresse abiótico. |