LGN 5799 - SEMINÁRIOS EMGENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
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CONTROLE GENÉTICO DA MORTE CELULAR
Aluno: João Fernando BortoletoOrientador: Antonio Vargas de Oliveira Figueira
INTRODUÇÃOaspectos gerais
� Destino
� Organismos multicelulares
Organização� Organização
� Regulação� Divisão celular� Morte celular programada (PCD) ou apoptose
CITOLOGIAmorte celular em animais
Wood et al., 2000Alberts et al., 2006
� Tecidos interdigitais
� Metamorfose em anurosanuros
� Sistema nervoso
� Sistema imune
CITOLOGIAmorte celular em plantas
Wood et al., 2000Alberts et al., 2006
� Inflorescência de milho
� Folha de Monstera deliciosa
SINALIZAÇÃOgeneralidades
Quirino et al., 2000Lam et al., 2001
� Cinética� Senescência� Resposta de hipersensibilidade
SINALIZAÇÃOmoléculas
� Ácido Salicílico � Promove PCD na HR� Alta concentração no local de entrada do patógenoInfluência de ROS na sua síntese� Influência de ROS na sua síntese
� Óxido Nítrico (NO)� Induz PCD� Existe também em animais
SINALIZAÇÃOmoléculas
� Ácido Jasmônico� Ferimentos� Inibe PCD (stress oxidativo) ou induz PCD (HR)
� Etileno� Senescência� Promove PCD por ROS
SINALIZAÇÃOmoléculas
� Brassinosteróides� PCD na diferenciação de elementos traqueais
� Ácido Giberélico� Promove PCD
� Ácido Abscísico� Inibe PCD
SINALIZAÇÃOmoléculas
iniciadores
inibidores
transdução de sinal
ativação ou inibição gênica
aceleradores
inibidoresinibição gênica
ativação ou inibição gênica
ativação ou inibição gênica
morte celular
SINALIZAÇÃOmembrana plasmática
� Receptores na membrana plasmática
� Enzimas envolvidas no � Enzimas envolvidas no metabolismo de ROS
� percepção e propagação de sinais
� associadas com canais de membrana
� funções relacionadas com lipídios
SINALIZAÇÃOsinais associados com a membrana Pontier et al., 2002
� Bacterioopsina (bO) em tabaco� Fenótipo mímico de lesão� Perturbação do pH
SINALIZAÇÃOsinais associados com a membrana Pontier et al., 2002
� Bacterioopsina (bO) em tabaco� Homeostase iônica e morte celular
SINALIZAÇÃOsinais relacionados com lipídios Meijer e Munnik, 2003
� Ativação de enzimas e recrutamento de proteínas
SINALIZAÇÃOorganelas
� Plastídios� Metabolismo da porfirina
� Dano foto-oxidativo por acúmulo de por acúmulo de intermediários
GENES E PROTEÍNAScascatas proteolíticas
� Procaspases e caspases� Sítio ativo: cisteína� Clivagem do alvo: ácido aspártico específico
� Cascata de amplificação� Cascata de amplificação� Proteínas-chave de PCD
GENES E PROTEÍNAScascatas proteolíticas
� Caspases� Proteínas adaptadoras� Procaspases iniciadoras
� Mútua ativação� Mudança conformacional
Hengatner, 2000
� Mudança conformacional� Ativação� Amplificação
� Caspases efetoras� Alvo preferido
GENES E PROTEÍNASem plantas
� LSD1 � Arabidopsis thaliana
� Supressor da PCD� Mutante não consegue restringir PCD� Inativa lipases� Inativa lipases
� LOL1 (LSD1-like-1)� A. thaliana
� Ativador da PCD� Conservado
GENES E PROTEÍNASem plantas
� MLO� Cevada� Suprime a PCD� Interage com calmodulinasProvavelmente regulada por Ca� Provavelmente regulada por Ca+2
GENESanimais x plantas
� Reguladores centrais conhecidos em animais
Adams et al., 1998
� Ausência dos ortólogos em plantas e leveduras
CONSIDERAÇÕES FINAIS
� Propósido da PCD� Diversidade de tipos celulares
� Morfologia da PCD
� Passos especializados� Diferentes propósitos� Diferentes executores
CONSIDERAÇÕES FINAIS
� Desconhecimento de reguladores centrais em plantas� Reguladores alternativos� Estratégias similares com moléculas funcionalmente relacionadasfuncionalmente relacionadas
� Caracterização funcional de genes relacionados a BI-1
� Perspectivas no campo de respostas a stresses