62ª Reunião Anual da SBPC

C. Ciências Biológicas - 8. Genética - 5. Genética Vegetal

ANÁLISE PROTEÔMICA DO ENTRENÓ IMATURO DE CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum spp.) SOB ESTRESSE HÍDRICO

Nayara Patrícia Vieira de Lira 1 Isadora Louise Alves da Costa Ribeiro 1 Tatiana Rodrigues Martins 1 Tercilio Calsa Júnior 1 Rejane Jurema Mansur Custódio Nogueira 2 Maria Clara Pestana Calsa 3

1. Departamento de Genética, Universidade Federal de Pernambuco- UFPE 2. Depto.de Biologia, Laboratório de Fisiologia Vegetal, UFRPE 3. Dra./ Orientadora- Depto.de Genética, UFPE

INTRODUÇÃO:

A cana-de-açúcar é importante para o agronegócio brasileiro devido principalmente à produção de etanol e açúcar, exercendo grande contribuição econômica e social através da geração de emprego e renda. Além disso, a demanda por biocombustíveis somada à escassez da água e condições climáticas de algumas regiões do Brasil tem aumentado o interesse em entender mecanismos de resposta ao estresse hídrico nos vegetais, que lhes permitem tornar-se tolerante. A proteômica é uma excelente ferramenta nessa área de estudo, já que analisa o conteúdo protéico, oferecendo assim uma visão mais próxima do fenótipo quando comparada, por exemplo, à genômica, uma vez que as proteínas são resultado da expressão dos genes e atuantes na produção de respostas fisiológicas. As técnicas proteômicas mais usadas atualmente para identificação de proteínas são eletroforese bidimensional e espectrometria de massas. O conhecimento dos genes expressos em resposta ao estresse hídrico abre possibilidades para o melhoramento que visem à tolerância desta cultura à seca. Este trabalho se propõe isolar e identificar proteínas diferencialmente acumuladas em entrenó de cana-de-açúcar submetida ao estresse hídrico.

METODOLOGIA:

Foram utilizados entrenós imaturos de cana-de-açúcar da variedade RB867515 (tolerante à seca) fornecida pela Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro (RIDESA). O material foi coletado de plantas cultivadas em dois campos experimentais, um seco (sem irrigação) e outro irrigado (com irrigação), situados na Estação Experimental de Cana-de-açúcar de Carpina (EECAC) da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). As proteínas foram extraídas pelo método do fenol proposto por Hurkman e Tanaka, 1986 e quantificadas pelo método de Bradford (1976). Na primeira dimensão da eletroforese bidimensional foram aplicados 50µg de proteína em fitas de pH imobilizado de 7cm e pH de 3-10 (IPG, gradiente de pH 3-10 não-linear; GE Life Science). A segunda dimensão foi realizada em gel de acrilamida 12,5% homogêneo (Multiphor II, GE Life sciences). A digitalização das imagens foi feita no Image Scanner III (GE Life Science) e as análises no programa Image Master 2DPlatinum v7 (GE Life Science). No programa comparou-se dois géis contrastantes para o tratamento. De acordo com as análises, foram selecionados 5 peptídeos diferencialmente expressos, para serem identificados por espectrometria de massas. As sequências foram comparadas com bancos de dados públicos.

RESULTADOS:

Foram obtidos dois géis (um de cada tratamento) onde se observou que a maioria dos peptídeos isolados estavam na faixa de pH de 4 à 7 com poucas exceções situando-se próximas aos extremos de pH utilizados no experimento. Esta distribuição era esperada uma vez que o pH fisiológico está próximo à neutralidade. Porém os peptídeos situados em torno do pH 10 podem pertencer a classe de proteínas de sinalização tais como as fosfatases alcalinas que, conforme literatura, estão envolvidas com a resposta ao estresse hídrico. As análises realizadas no programa revelaram 148 spots no gel de sequeiro e 91 no irrigado. Destes, 66 são exclusivos do gel sequeiro e 9 do irrigado. Os demais 82 spots são comuns às duas comparações. Isto mostra que a variedade tolerante (RB867515) à seca, de cana-de-açúcar, quando submetida a estresse hídrico, apresenta um número maior de proteínas expressas, que provavelmente lhe confere resistência. Foram identificados 5 peptídeos por espectrometria de massas, potencialmente associados com respostas ao estresse hídrico, estando envolvidos no metabolismo energético e na regulação da transcrição.

CONCLUSÃO:

A variedade testada apresentou padrão eletroforético distinto em resposta ao estresse hídrico que sugere estar relacionado com a capacidade de tolerar a seca, além de acumular proteínas envolvidas no balanço energético e transcrição representando um possível mecanismo para a tolerância ao estresse hídrico no entrenó de cana-de-açúcar. Com a identificação de um número maior de peptídeos poder-se-á obter um perfil mais completo dos mecanismos de resposta deste órgão à seca.

Instituição de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq, Financiadora de Estudos e Projetos - FINEP

Palavras-chave: 2D-PAGE, Espectrometria de massas, Peptídeos.