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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Guillermo Rafael Salvatierra
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2001
Supervisor
Title in Portuguese
Superexpressão do gene nia-2 em plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum L. cv. Petite Havana SR1) que expressam a proteína Lhcbl ∗2 constitutivamente: efeitos no metabolismo do carbono e o nitrogênio
Keywords in Portuguese
EXPRESSÃO GÊNICA
FUMO
PLANTAS TRANSGÊNICAS
PROTEÍNAS
TRANFORMAÇÃO GENÉTICA
Abstract in Portuguese
O complexo antena é um complexo de proteínas associado a pigmentos, como clorofilas e carotenóides. Tem a função de coletar energia luminosa para a fotossíntese (Horton et al., 1996). A luz é um fator importante na produtividade das plantas; no entanto, pode ser um fator de estresse, quando é superior à capacidade fotossintética da planta (Gilmore, 1997). Portanto, as plantas no decorrer da evolução desenvolveram mecanismos de aclimatação e dissipação segura, evitando o excesso de energia (Horton et al., 1996); (Niyogi 1999). As proteínas Cab são as proteínas de maior abundância no complexo antena LHCIIb, e estes polipeptídeos são codificados por uma família multigênica: a família Lhc em plantas superiores (Anderson & Anderson 1988); (Bassi & Dainesse 1992), sendo este complexo fundamental para a resposta das plantas a flutuações de luz (Horton et al., 1994). O metabolismo do carbono encontra-se intimamente relacionado em diversos pontos com o metabolismo do nitrogênio (Geiger et al., 1999); (Stitt & Krapp 1999); (Huppe & Turpin 1994). Uma regulação muito precisa entre estes dois metabolismos é necessária para evitar conflitos pela disponibilidade de poder redutor e precursores orgânicos (Champigny 1995). Este trabalho tem o objetivo de estudar a regulação dos metabolismos do nitrogênio e carbono, em plantas transgênicas que produzem constitutivamente as proteínas Lhcb1∗2 de ervilha e a enzima nitrato redutase (EC 1.6.6.1). A avaliação do metabolismo do carbono foi feita|por estudos de assimilação de CO2, quantificação da clorofila a, clorofila b e razão entre as duas. O metabolismo do nitrogênio foi avaliado por análises da ativação da nitrato redutase e quantificação de aminoácidos. Os resultados mostraram que as plantas transgênicas apresentam uma maior quantidade e atividade da nitrato redutase, evidenciadas pela maior atividade total e seletiva dos transformantes. Estes eventos de transformação (continua) ) aparentemente provocaram uma alteração da fotorrespiração dos indivíduos transgênicos, evidenciados pela diminuição do aminoácido serina, também foi detectada uma drástica diminuição de treonina e um aumento no conteúdo total de aminoácidos em relação aos transformantes primários (transformados só com o gene Lhcb1∗2).
Title in English
Superexpression of the gene nia-2 in transgenic plants of tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. Petite Havana SRl) that express the protein Lhcbl*2 constitutively: consequences in the metabolism of carbon and the nitrogen
Abstract in English
The antenna complex is a protein complex associated to pigments, as chlorophylls and carotenoids. Its function is to collect light energy for the photosynthesis (Horton et al., 1996). Light is an important factor on plant productivity; however, radiation can be a cause of stress if it is above the photosynthetic capacity of the plant (Gilmore, 1997). Thus, during evolution plants developed mechanisms of acclimation and safe dissipation, avoiding excess energy (Horton et al., 1996); (Niyogi 1999). Cab proteins are the more abundant proteins within the antenna complex, and this polipeptides are codified for a multigenic family, the family Lhc in superior plants (Anderson & Anderson, 1988); (Bassi & Dainesse, 1992). This complex is essential for the answer of plants to light fluctuation (Horton et al., 1994). Carbon metabolism is related in several points with nitrogen metabolism (Geiger et al., 1999); (Stitt & Krapp, 1999); (Huppe & Turpin, 1994). It is necessary a precise regulation between these two metabolisms to avoid conflicts for the availability of reducing power and organic precursors (Champigny, 1995). This work has the objective of studying the regulation of the metabolisms of nitrogen and carbon in transgenic plants that produce constitutively the proteins Lhcbl *2 of pea and the nitrate redutase enzyme (EC 1.6.6.1). The evaluation of the carbon metabolism was made through studies of CO2 assimilation, quantification of the chlorophylls a and b and their ratio between both. Nitrogen metabolism was evaluated through analysis of the activation of the nitrate redutase and quantification of aminoacids. Results showed that transgenic plants present more content and activity of the nitrate redutase, evidenced by a higher total and in vivo activity of the transforrners. These transformation events apparently caused an alteration of the fotorespiration of the transgenic plants, evidenced by the decrease of the serina aminoacid. It also was detected a drastic decrease of threonine and an increase in the total content of aminoacids in relation to the primitive transformers (transformed just with the gene Lhcb 1*2 ).
 
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Publishing Date
2019-08-22
 
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