CITOCININAS

Principal função = Retarda a senescência de órgãos vegetais e controla a divisão celular. Vários foram os estudos sobre substâncias que estimulavam a proliferação de células vegetais em cultura = destaque para a água de coco adicionada com uma auxina e 10 a 20% de água de coco.

As CKs naturais são derivadas da adenina

Miller et al. (1955) isolaram uma substância a partir do DNA de esperma de arenque = CINETINA 6‐FURFURILAMINOPURINA (Cinetina)

Primeira citocinina natural isolada Na década de 70 Miller e Letham descobriram independentemente a ZEATINA a partir de extrato de endosperma imaturo de milho.

Outras Ck naturais: dihidrozeatina e isopenteni-ladenina N6‐(2‐Isopentenil)‐adenina Diidrozeatina

Análogos Citocinínicos – CK sintéticas derivadas de aminopurinas substituídas na posição 6. Exemplos: benzilamino purina (BA), tetrapiranil-benzil aminopurina (PBA) e cinetina. Exceção derivados de difeniluréia. BA e cinetina são as citocininas mais utilizadas cinetina

Análogos Citocinínicos – CK sintéticas não purínicas: difeniluréia, imidazol, benzilimidazol e fluor-fenilbiureto Possuem atividade 10 a 100x maior que a das aminopurinas N, N’‐Difeniluréia Forclorofenuron Tidiazuron (desfoliante e herbicida)

As CK naturais ocorrem nas formas livre e ligadas a alguma macromolécula (tRNA principalmente). Algumas bactérias e fungos podem produzir e secretar CK ou estimulam a planta a sintetizar hormônios, como CK. Exemplos Agrobacterium tumefaciens e Corynebacterium fascians

Produção de citocininas por outros organismos Abrigo e sítios de alimentação - Fungo - micorrizas, vassoura ‐de ‐bruxa ‐Nematóides - Células gigantes ‐Corynebacterium fascians - Vassoura ‐de ‐bruxa ‐Agrobacterium tumefasciens - Galha –da ‐coroa ‐Insetos galhadores (diptera, coleoptera, etc...)

Galha –da ‐coroa Caule de tomateiro

Transformação natural da planta por Agrobacterium tumefaciens

Rota biossintética: Precursor : derivado isoprenóide = ácido Mevalônico As cadeias laterais das CKs naturais são relacionadas aos carotenos, giberilinas e ácido abscísico e alguns compostos de defesa das plantas chamados fitoalexinas.

Transporte - Via xilema ‐ Principal forma inativa transportada:Zeatina ribosídeo Derivados trans‐Zeatina -Não se ligam ao receptor CRE1

Regulação do níveis internos

Modo de ação: CK liga-se a um receptor que contém uma proteína (CBF1). Promove o aumento de polirribossomos Aumenta a síntese de proteínas. Ck também promove a divisão celular

O ciclo celular é regulado por “checkpoints” que permitem ou bloqueiam a progressão em cada fase Os “checkpoints “ na transição de cada fase dependem da presença de ciclinas e cinases específicas que: 1. “Sinalizam” acerca das condições do ambiente e do meio celular 2. Permitem ou não a entrada no próxima fase Citocinina regula o ciclo celular na fase G1 por induzir a expressão do gene da ciclinaD3 (cycD3)

CK também promove a absorção de cálcio pela célula G1 G2 M Aumento do citoplasma Sintese proteica divisão S CK também promove a absorção de cálcio pela célula

Funções biológicas das citocininas Regulação da divisão celular Regulação da morfogênese em calos Regulação da dominância apical Retardam a senescência de frutos e folhas Promovem movimento de nutrientes Promove o desenvolvimento de cloroplastos

Regulação da divisão celular na parte aérea Controle Plantas de tabaco superexpressando a oxidase da citocinina na Parte aérea ↓[Citocininas] = menor desenvolvimento da parte aérea (ATCKX1)

Regulação da divisão celular nas raízes ↓[Citocininas] = diminui desenvolvimento radicular Planta super‐expressando a oxidase da citocinina na raiz

Morfogênese em calos de Nicotiana tabacum AIA (mg/L) 0 0,005 0,03 0,18 1,08 3,0 Cinetina mg/L 0,2 1,0 Alta: calos->raízes Intermediaria: calos->calos Baixa: calos->brotos Razão auxina/citocinina

Regulação da dominância apical Vassoura‐de‐bruxa em Abies balsamea Corynebacterium fascians ↑[citocinina] Desenvolvimento das gemas laterais Aumento da concentração de citocininas reduz a dominância apical

Aplicações exógenas de citocinina revertem a senescência foliar

Tomates transformados com gene de síntese de citocinina (gene ipt) entram tardiamente na senescência

Plantas de tabaco transformadas com gene de síntese de citocinina (gene ipt) entram tardiamente na senescência controle transformada

A citocinina aumenta a força dreno em tecidos Experimento evidenciando a mobilização de nutriente radioativamente marcado para o local de aplicação de citocinina Água ñ tratado Cinetina ñ tratado ñ tratado Cinetina

Desenvolvimento de cloroplastos no escuro Escuro + citocinina