Projeto: ESTUDO DA TERMOGÊNESE EM Nelumbo nucifera E SEU EFEITO NA COR DAS PÉTALAS Local de realização: LMDM – Laboratório de Modelagem e Dinâmica Molecular.

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1 Projeto: ESTUDO DA TERMOGÊNESE EM Nelumbo nucifera E SEU EFEITO NA COR DAS PÉTALAS Local de realização: LMDM – Laboratório de Modelagem e Dinâmica Molecular IBCCF – Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho UFRJ – Universidade Federal de Goiás EQUIPE: Laura Machado de Faria (coordenadora) Liliani Sereno, Pedro Torres (doutorandos)

2 INTRODUÇÃO Objetivos Métodos Resultados Esperados Conclusão Referências - Flor-de-lótus é uma planta aquática e perene do gênero Nelumbro; - Possui importância social, econômica, medicinal e alimentar; - As cores de suas flores são estáveis, apresentando: brancas ou rosadas; - Estudo prévio em Nelumbo nucifera, relatou o papel central de AOx e o não envolvimento de UCP; - Dados prévios sugerem uma termogênese AOx direcionada, mas: INTRODUÇÃO

3 - Flor-de-lotus é uma planta aquática e perene do gênero Nelumbro; -Possui importância social, econômica e alimentar; - As cores de suas flores são estáveis, apresentando: brancas ou rosadas; - Estudo prévio em Nelumbo nucifera, o papel central de AOx e o não envolvimento de UCP; - Dados prévios sugerem uma termogênese AOx direcionada mas: - COMO ESTA ATIVIDADE É REGULADA? INTRODUÇÃO Objetivos Métodos Resultados Esperados Conclusão Referências INTRODUÇÃO

4 - Fase termoregulatória do desenvolvimento floral bem determinada; - Dados na literatura sobre: temperatura da antera x tempo de abertura das flores x luminosidade, mas: INTRODUÇÃO Objetivos Métodos Resultados Esperados Conclusão Referências INTRODUÇÃO

5 - Fase termoregulatório do desenvolvimento floral bem determinada; - Dados na literatura sobre temperatura da antera x tempo de abertura das flores x luminosidade, mas: - O POLIMORFISMO DE CORES EM FLORES ESTÁ RELACIONADO COM DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE ADAPTAÇÃO À TEMPERATURA? INTRODUÇÃO Objetivos Métodos Resultados Esperados Conclusão Referências INTRODUÇÃO

6 Introdução OBJETIVOS Métodos Resultados Esperados Conclusão Referências - Determinar a termoregulação via AOx em Nelumbo nucifera; Verificar como a dissipação de calor é regulada em resposta a mudanças de temperatura no ambiente; Análise da relação da termogênese na cor das pétalas; Inferir se o polimorfismo de cores em flores observado está relacionado com diferentes estratégias de adaptação à temperatura. OBJETIVOS

7 Introdução Objetivos MÉTODOS Resultados Esperados Conclusão Referências Medição da temperatura/dissipação do calor dos tecidos termogênicos/ambiente/intensidade de luz/humidade relativa/tempo de abertura e fechamento das flores no início do desenvolvimento floral; Coloração das flores (vermelho e roxo) e análise de crescimento das duas cores em campo e câmara de controle; Análise da Quantificação in vivo do fluxo de elétrons da rota metabólica AOx => Emprego da técnica de discriminação de isótopo de oxigênio estável on-line; Análise da Expressão Gênica no inicio da atividade termogênica (conteúdo de proteínas AOx) – possibilidades 1 e 2; Determinação do mecanismo pós-traducional de AOx. MÉTODOS

8 Introdução Objetivos MÉTODOS Resultados Esperados Conclusão Referências Determinação pós-traducional de AOx mediada pelos mecanismos: - estado redox do pool de ubiquinona; - AOx presente na forma dimérica ou monomérica; - a interação com α-ceto-ácidos, como o piruvato (UQ/ ativação direta ou indireta/sob controle do estado redox de UQ); - atividade estimulada da AOx monomérica; - análise das isoformas de ptna Aox com substituição em sítios catalíticos p/ detectar variação de duas respostas com fatores regulatórios; MÉTODOS

9 Introdução Objetivos Métodos RESULTADOS ESPERADOS Conclusão Referências -Que o fluxo de elétrons AOx aumente significativamente (relação positiva) com o calor nos tecidos termogênicos; -Uma termoregulação (2-3 dias ~30°C) na fase desenvolvimento floral (4-5 dias); -Que a temperatura seja um fator determinante no tempo de abertura das 2 cores branca e rosada; -Que a luz possa acelerar a abertura das flores na mesma temperatura; -Observar uma diferença de temperatura entre os dois corantes/mimetizando a temperatura no interior das flores; -Encontrar uma relação entre temperatura x cor predominante x proporção das flores emergentes. RESULTADOS ESPERADOS

10 Introdução Objetivos Métodos Resultados Esperados CONCLUSÃO Referências -COMO ESTA ATIVIDADE É REGULADA? 1.Deve existir uma forte relação entre o fluxo de elétrons via AOx e a quantidade de calor dissipada nos tecidos termogênicos de flor-de-lótus; 2.E que a termogênese seja por mecanismo de regulação pós-traducional de AOx; -O POLIMORFISMO DE CORES EM FLORES ESTÁ RELACIONADO COM DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE ADAPTAÇÃO À TEMPERATURA? 3.É possível que a difenciação da cor em Nelumbo nucifera esteja associada com a temperatura; 4.As diferentes estratégias de adaptação à temperatura pode ter permitido o polimorfismo na cor das flores. - A TERMOGÊNESE PODE INFLUENCIAR O POLIMORFISMO DA COR DAS FLORES? CONCLUSÃO

11 Introdução Objetivos Métodos Resultados Esperados Conclusão REFERÊNCIAS Watling JR, Grant NM, Mille RE, Sharon A. Robinson SA. Mechanisms of thermoregulation in plants. Plant Signaling & Behavior 2008; 3:8, 595-597. Meeuse BJD. Thermogenic respiration in aroids. Ann Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 1975; 26:117-26. Seymour RS, White CR, Gibernau M. Heat reward for insect pollinators. Nature 2003; 426:243-4. Knutson RM. Heat production and temperature regulation in eastern skunk cabbage. Science1974; 186:746-7. Seymour RS. Biophysics and physiology of temperature regulation in thermogenic flowers. Biosci Rep 2001; 21:223-36. McDonald AE, Vanlerberghe AE. Origins, evolutionary history and taxonomic distribution of alternative oxidase and plastoquinol terminal oxidase. Comp Biochem Physiol D-Genomics & Proteomics 2006; 1:357-64. Vercesi AE, Borecky J, Maia IdG, Arruda P, Cuccovia IM, Chaimovich H. Plant uncoupling mitochondrial proteins. Ann Rev Plant Biol 2006; 57:383-404. Mu J, Li G. Sun S. Petal Color, Flower Temperature, and Behavior in an Alpine Annual Herb, Gentiana leucomelaena. Arctic, Antarctic, and Alpine Research 2010; 42:219-226. REFERÊNCIAS