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Título: Prospecção de proteínas envolvidas no amadurecimento pós-colheita da graviola (Annona muricata L.)
Título em inglês: Prospecting for proteins involved in post-harvest ripening of soursop (Annona muricata L.)
Autor(es): Oliveira, Geórgia Mesquita de
Orientador(es): Costa, José Hélio
Palavras-chave: Bioquimica
Graviola
Amadurecimento
Soursop
Ripening
Eletroforese
Electrophoresis
Annona
Proteínas
Data do documento: 2011
Citação: OLIVEIRA, G. M. (2011)
Resumo: A graviola (Annona muricata L.) é uma fruta bastante utilizada na alimentação, pois fornece vitaminas, carboidratos, proteínas, lipídios, fibras e outras moléculas para nutrição humana. Nos últimos anos a graviola (fruto tropical exótico) tem apresentado uma posição de destaque na economia brasileira, principalmente para Estados do Nordeste como Ceará, Alagoas, Bahia e Pernambuco. A alta produção do fruto de graviola no Nordeste se dá principalmente pela floração ocorrer durante o ano todo, contudo estima-se que a perda pós-colheita chega a 50% da produção, como ocorre com outros frutos nativos ou exóticos. Tal perda pós-colheita do produto se deve à acelerada taxa de desenvolvimento e senescência do fruto. Apesar de haver alguns estudos sobre graviola, o entendimento bioquímico e molecular do processo de amadurecimento é muito limitado tornando-se importante avançar nesses conhecimentos a fim de desenvolver estratégias para o aumento da vida de prateleira desse fruto. No presente trabalho, buscou-se por um melhor protocolo de extração de proteínas da polpa de graviola para gerar mapas bidimensionais e identificação de possíveis proteínas envolvidas no amadurecimento pós-colheita do fruto. Os frutos de graviola no estádio pré-climatérico foram colhidos e deixados amadurecer a temperatura de 25° C por até 8 dias. Amostras da polpa do fruto foram coletadas nos tempos 0, 2, 4, 6 e 8 dias pós-colheita e usadas para a extração de proteínas e estabelecimento de géis bidimensionais (2D). Dois diferentes métodos de extração de proteínas foram testados e o que apresentou melhor rendimento e spots com boa resolução em géis bidimensionais foi escolhido para análise de proteínas. Os géis bidimensionais foram analisados através do programa Image Master para a identificação de spots específicos e ou diferenciais, bem como determinação de seus pontos isoelétricos (pIs) e de respectivas massas moleculares (MM). Os dados de pI e MM foram usados para rastrear proteínas homólogas em angiospermas através de buscas nos bancos de dados UniProtKB/Swiss-Prot e UniProtKB/TrEMBL dispondo de mais de 16 milhões de informações depositadas. Géis 2D inicialmente produzidos na faixa de pH de 3 a 10 revelaram proteínas concentradas na região de pHs mais ácidos. Tal fato determinou que a faixa de pH de 4 a 7 fosse usada para melhor separação dos spots em análises seguintes. Após análise dos géis bidimensionais 21 spots específicos e 6 spots diferenciais foram selecionados. As análises em bancos de dados possibilitaram inferir sobre 26 proteínas. Entre essas proteínas, várias estavam relacionadas com o amadurecimento de frutos em outras espécies tais como: proteínas com expressão regulada pelo etileno, proteínas relacionadas com o estabelecimento das características organolépticas do fruto e proteínas do metabolismo energético. Com relação ao metabolismo enegético proteínas da via glicolítica, ciclo de Krebs e CTE foram inferidas. Estudos prévios sobre a participação da via alternativa de elétrons no amadurecimento climatérico da graviola foram reforçados. Entretanto, nesse trabalho foi observado que além da oxidase alternativa (AOX), outros componentes podem participar da regulação dessa via. Os resultados obtidos revelam possíveis proteínas alvo para o desenvolvimento de estratégias bioquímicas e ou moleculares no controle do amadurecimento pós-colheita da graviola.
Abstract: The soursop (Annona muricata L.) fruit is widely used in food, because it provides vitamins, carbohydrates, proteins, lipids and other molecules for human nutrition. In recent years, soursop (exotic tropical fruit) has had a prominent position in the Brazilian economy, especially for northeastern states such as, Ceara, Alagoas, Bahia and Pernambuco. The high production of soursop fruit is mainly in the Northeast by flowering occurs throughout the year, however it is estimated that the post-harvest losses reach 50% of production, as with other native or exotic fruits. Such post-harvest losses of the product are due to the accelerated rate of development and senescence of the fruit. Although some studies on Graviola, biochemical and molecular understanding of the maturation process is very limited making it important to move forward on this knowledge to develop strategies for increasing the shelf life of fruit. In this study, we sought a better protocol for protein extraction from soursop pulp to generate two-dimensional maps and identification of potential proteins involved in post-harvest ripening of the fruit. The soursop fruit in pre-climacteric stage were collected and allowed to ripen at 25 ° C for up to 8 days. Samples of the fruit pulp were collected at 0, 2, 4, 6 and 8 days post-harvest and used for protein extraction and establishment of two-dimensional gels (2D). Two different protein extraction methods were tested and the best one concerning performance and spots with good resolution in two-dimensional gel was chosen for protein analysis. The two-dimensional gels were analyzed using the Image Master for the identification of specific or differential spots, as well as determination of their isoelectric points (IPs) and their molecular masses (MM). The pI and MM data were used to track homologous proteins in angiosperms through searches on databases UniProtKB / Swiss-Prot and UniProtKB / Tremble featuring more than 16 million deposited information. 2D gels initially produced in the pH range 3 to 10 revealed the protein concentrated in the more acidic pHs. This fact determined the pH range 4-7 was used for better separation of spots in the following analysis. After two-dimensional gel analysis of 21 specific spots and 6 differential spots were selected. The analysis in databases allowed inferences about 26 proteins. Among these proteins, several were related to fruit ripening in other species such as proteins with expression regulated by ethylene, protein related to the establishment of the organoleptic characteristics of the fruit and proteins of energy metabolism. With respect to the metabolism of proteins glycolytic pathway, Krebs cycle and ETC were inferred. Previous studies on the participation of the alternative pathway of electrons in the ripening of climacteric graviola have been strengthened. However, this study also showed that in addition to the alternative oxidase (AOX), other components may participate in the regulation of this pathway. The results reveal possible protein targets for the development of strategies and biochemical and molecular control of postharvest ripening of soursop.
Descrição: OLIVEIRA, Geórgia Mesquita de. Prospecção de proteínas envolvidas no amadurecimento pós-colheita da graviola (Annona muricata L.), 2011. 83 f. : Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Fortaleza-CE, 2011.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16924
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