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Título: Estabelecimento de cultivo in vitro e estudo proteômico de calos caulinares e foliares de Artocarpus incisa L.
Título em inglês: In vitro culture establishment and proteomics study of shoot and leaf calluses from Artocarpus incisa L.
Autor(es): Rodrigues, Fernanda Nascimento
Orientador(es): Moreira, Renato de Azevedo
Coorientador(es): Carvalho, Cristina Paiva da Silveira
Palavras-chave: Artocarpus incisa
Cultura de tecidos
Proteômica
Data do documento: 2016
Citação: RODRIGUES, F. N. (2016)
Resumo: A espécie Artocarpus incisa, pertencente à família Moraceae, é uma planta de porte arbóreo com várias aplicações na medicina popular. Por ser uma espécie lenhosa, várias dificuldades são relatadas para sua propagação, como a demora no seu desenvolvimento e a baixa taxa de germinação. A cultura in vitro de tecidos vegetais, em particular a cultura de calos, pode servir como uma ferramenta para contornar essas dificuldades e facilitar a obtenção dos compostos de interesse. O presente trabalho teve como intuito estabelecer as melhores condições de calogênese, bem como realizar a análise histológica e o estudo proteômico de calos de A. incisa. Para a indução dos calos, utilizou-se explantes advindos de folha e de caule, os quais foram adicionados à formulação nutritiva Woody Plant Medium (WPM), e aplicados em tratamentos contendo PVP, carvão ativado, e diferentes reguladores de crescimento (2,4-D, BAP, ANA e CIN). Os resultados mostraram que o cultivo de explantes foliares e caulinares em meio com carvão ativado 0,1%, suplementado com 4,5 µM de 2,4-D e 4,4 µM de BAP foi o melhor tratamento de indução de calos, com um percentual de produção de 88%. A quantificação de proteínas através do Protein UV do NanoVue detectou 15,97 µg de proteína/µL de extrato de caule; 20,07 µg de proteína/µL de extrato de folha; 0,75 µg de proteína/µL de extrato de calos caulinares; e 16,85 µg de proteína/µL de extrato de calos foliares. Os tecidos originais apresentaram maior concentração de proteínas do que os calos produzidos, o que pode ser explicado pela diferenciação do tecido. A análise histológica indicou que as células de calos se mostraram homogêneas e viáveis, com parede celular fina, e com grande quantidade de polissacarídeos em grânulos. O estudo proteômico, através de espectrometria de massas, levou à identificação de peptídeos que apresentam relação com proteínas vegetais já relatadas. Detectou-se proteínas relacionadas com a defesa (KM+, quitinase, catalase), metabolismo (frutose-bifosfato aldolase, glutamato-carboxipeptidase) e sinalização celular (calmodulina) nos calos, independente da origem destes. O trabalho foi pioneiro no estudo proteômico de calos de A. incisa, e é um passo inicial na compreensão da bioquímica e fisiologia da espécie em estudo.
Abstract: The species Artocarpus incisa, belonging to the Moraceae family, is a tree-sized plant with multiple applications in folk medicine. As a woody species, several difficulties are reported to its spread, such as the delay in its development and low germination rate. In vitro culture of plant tissue, in particular callus culture, can serve as a tool to overcome these difficulties and to facilitate obtaining the compounds of interest. This work was meant to provide the best conditions of callus formation as well as perform histological analysis and proteomic study of A. incisa calluses. For induction of callus, explants were used arising from leaf and shoot, which have been added to the nutritional formulation Woody Plant Medium (WPM), and applied in treatments containing PVP, activated charcoal, and different growth regulators (2,4-D, BAP, NAA and KIN). The results showed that the cultivation of shoot and leaf explants in medium with 0.1% activated charcoal, supplemented with 4.5 uM of 2,4-D and 4.4 uM BAP treatment was the best callus induction with an 88% percentage production. Quantification of proteins by Protein UV from NanoVue detected 15.97 ug protein / uL shoot extract; 20.07 ug protein / uL leaf extract; 0.75 ug protein / uL of shoot callus extract; and 16.85 ug protein / uL of leaf callus extract. The original tissues showed higher protein concentration than those in produced calluses, which can be explained by the differentiation of tissue. Histological analysis indicated that the cells of calluses were homogeneous and viable, with thin cell wall, and large amount of polysaccharide granules. The proteomic study by mass spectrometry led to the identification of peptides that have relation to previously reported plant proteins. We were able to detect proteins related to the defense (KM+, chitinase, catalase), metabolism (fructose-bisphosphate aldolase, glutamate carboxypeptidase) and cell signaling (calmodulin) in calluses, regardless of the origin of these. The work pioneered the proteomic study of A. incisa calluses, and is an initial step in understanding the biochemistry and physiology of the species under study.
Descrição: RODRIGUES, Fernanda Nascimento. Estabelecimento de cultivo in vitro e estudo proteômico de calos caulinares e foliares de Artocarpus incisa L. 2016. 70 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21480
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