Biotecnologia
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Navegando Biotecnologia por Orientador "Sperotto, Raul Antonio"
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- ItemAcesso AbertoIdentificação e caracterização de genes de arroz (Oryza sativa L. ssp. indica) importantes para a tolerância ao frio na fase de germinação(2014-12) Dametto, Andressa; Fett, Janette Palma; Sperotto, Raul Antonio; http://lattes.cnpq.br/0884712531887046; Sperotto, Raul Antonio; Fett, Janette Palma; Silva, Walter Orlando Beys Da; Biolchi, Vanderlei; Maraschin, Felipe Dos SantosO arroz é uma das culturas mais importantes do mundo. No entanto, sua produtividade é muito afetada por diferentes estresses abióticos, incluindo a baixa temperatura, que pode ser prejudicial durante todas as fases de desenvolvimento, desde a germinação até o enchimento dos grãos. Durante a germinação, os sintomas mais comuns dos danos provocados pela baixa temperatura são o atraso e a menor porcentagem de germinação das sementes. No sul do Brasil, a maioria das cultivares de arroz pertence à subespécie indica, que apresenta germinação lenta e não uniforme em baixas temperaturas, resultando em plantações irregulares. A fim de identificar e caracterizar novos genes envolvidos na tolerância ao frio durante a fase de germinação, foram realizadas análises transcricionais (RNAseq) de dois genótipos de arroz da subespécie indica (linhagens irmãs previamente identificadas como tolerante e sensível ao frio) sob tratamento com baixas temperaturas (germinação à 13°C por 7 dias). Foram detectadas 1.361 sequências diferencialmente expressas. Destas, 758 sequências (56%) mostraram-se mais expressas no genótipo tolerante ao frio, enquanto que 603 (44%) mostraram-se mais expressas no genótipo sensível ao frio. Análises posteriores por RT-qPCR de onze sequências selecionadas foram utilizadas para confirmar a elevada qualidade dos resultados do RNAseq. Este estudo revelou que vários processos são mais ativos no genótipo tolerante, incluindo taxas de divisão celular e de crescimento, integridade e extensibilidade da parede celular, absorção de água e capacidade de transporte de membrana, síntese de sacarose, geração de açúcares simples, insaturação de ácidos graxos de membrana, biossíntese de cera, capacidade antioxidante e sinalização por hormônios e Ca+2, levando à adaptação e tolerância ao frio. Por outro lado, o genótipo sensível ao frio responde à baixa temperatura aumentando a síntese de proteínas de choque térmico (HSPs) e deidrinas, além de apresentar uma maior taxa de degradação proteica via ubiquitina/proteassoma e biossíntese de poliaminas. Nossos resultados revelaram características de expressão gênica no processo de germinação sob condições de estresse à baixa temperatura que podem ser úteis em futuras abordagens biotecnológicas visando a tolerância ao frio em arroz.
- ItemAcesso AbertoMecanismos fisiológicos e moleculares de resposta de plantas de arroz(Oryza sativa L.) a altos níveis de infestação do ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae (Acari: Tetranychidae)(2018-08-20) Blasi, Édina Aparecida Dos Reis; Schwambach, Joséli; Sperotto, Raul Antonio; http://lattes.cnpq.br/0884712531887046High levels of Schizotetranychus oryzae phytophagous mite infestation on rice leaves can severely affect pro- ductivity. Physiological characterization showed that S. oryzae promotes a decrease in chlorophyll concentration and the establishment of a senescence process in rice leaves. Late-infested leaves also present high levels of superoxide radical and hydrogen peroxide accumulation, along with high levels of membrane integrity loss, which is indicative of cell death. To better understand the rice molecular responses to high levels of mite in-festation, we employed the Multidimensional Protein Identification Technology (MudPIT) approach to identify differentially expressed proteins. We identified 83 and 88 proteins uniquely present in control and late-infested leaves, respectively, along with 11 and one proteins more abundant in control and late-infested leaves, re-spectively. S. oryzae infestation induces a decreased abundance of proteins related to translation, protease in-hibition, and photosynthesis. On the other hand, infestation caused increased abundance of proteins involved in protein modification and degradation. Our results also suggest that S. oryzae infestation interferes with in-tracellular transport, DNA structure maintenance, and amino acid and lipid metabolism in rice leaves. Proteomic data were positively correlated with enzymatic assays and RT-qPCR analysis. Our findings describe the protein expression patterns of late-infested rice leaves and suggest several targets which could be tested in future bio-technological approaches aiming to avoid the population increase of phytophagous mite in rice plants.
- ItemAcesso AbertoProteômica diferencial da infestação do ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae (Acari: Tetranychidae) em plantas de arroz (Oryza sativa L.)(2015-01) Buffon, Giseli; Ferla, Noeli Juarez; Sperotto, Raul Antonio; http://lattes.cnpq.br/0884712531887046; Sperotto, Raul Antonio; Ferla, Noeli Juarez; Silva, Walter Orlando Beys Da; Périco, Eduardo; Schwambach, JoséliO arroz está entre os cultivos de maior importância, tanto no ponto de vista de consumo, quanto de geração de renda. O Brasil possui um papel de destaque na produção mundial de arroz, sendo o nono maior produtor mundial. Dentre as pragas que infestam a cultura de arroz, destaca-se o ácaro fitófago Schizotetranychus oryzae. Recentemente, este ácaro foi observado em lavouras de arroz do RS causando danos visíveis nas folhas e podendo acarretar danos econômicos. Para que isso não ocorra, as plantas precisam criar tolerância a esse estresse, o que está relacionado com a expressão coordenada de respostas de defesas após a infestação. Este trabalho teve como objetivo identificar proteínas diferencialmente expressas (PDE’s) em folhas de arroz após infestação do ácaro fitófago S. oryzae. Plantas de arroz foram crescidas em casas de vegetação e infestadas com os ácaros. As amostras foram submetidas à extração de proteínas e analisadas através da técnica de MudPIT (Multidimensional Protein Identification Technology). Foram identificadas 925 PDE’s. Aumentando a estringência, foram selecionadas 109 proteínas com no mínimo 10 contagens espectrais. Foi visto que o aparato fotossintético é drasticamente afetado pela presença do ácaro, principalmente o fotossistema II. Outras proteínas diferencialmente expressas evidenciam que as plantas de arroz alteram diversas rotas metabólicas, tentando resistir à infestação dos ácaros, como resposta a estresse oxidativo, síntese de ácido jasmônico, metabolismo de aminoácidos, carboidratos e lipídios, modificação e degradação proteica e fosfatases, o que leva à modulação de várias respostas celulares. O entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos na interação do ácaro com a planta, através de técnicas de análise de expressão em nível proteico, pode contribuir para acelerar os processos de melhoramento da espécie cultivada. Nossos dados revelam várias proteínas promissoras para inúmeras abordagens biotecnológicas que buscam, futuramente, a tolerância do arroz ao ácaro S. oryzae e também a outros herbívoros.