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???metadata.dc.type???: Tese
Title: Análise proteômica de estirpes selvagem PAL5T e mutante lao- de Gluconacetobacter diazotrophicus na presença e ausência de triptofano e o efeito de sua inoculação em plantas micropropagadas de cana-de-açúcar
Other Titles: Proteomic analysis of PAL5 wild strain and lao- mutant strain of Gluconacetobacter diazotrophicus cultivated in the presence and absence of tryptophan and the inoculation effect on sugarcane micropropagated plants
???metadata.dc.creator???: Galvão, Patrícia Gonçalves 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Baldani, José Ivo
First advisor-co: Vidal, Marcia Soares
???metadata.dc.contributor.referee1???: Médici, Leonardo Oliveira
???metadata.dc.contributor.referee2???: Hemerly, Adriana Silva
???metadata.dc.contributor.referee3???: Teixeira, Kátia Regina dos Santos
???metadata.dc.contributor.referee4???: Urquiaga, Segundo
???metadata.dc.description.resumo???: Este estudo teve por objetivo avaliar o perfil de expressão de proteínas de G. diazotrophicus PAL5 e seu mutante defectivo na produção de compostos indólicos (lao-) cultivados na presença e ausência de triptofano através da técnica de 2DE-PAGE. A análise por espectrometria de massa permitiu a identificação de 24 proteínas diferencialmente expressas. A maioria das proteínas com a expressão diminuída em PAL5 cultivada em meio com triptofano em relação ao meio de cultivo sem esse aminoácido pertenceu à categoria modificação pós-traducional, turnover de proteínas e chaperonas. No mutante lao- cultivado nas mesmas condições, a maioria das proteínas que apresentaram expressão diferencial pertencia à categoria produção e conversão de energia. Em adição, a maioria das proteínas que foram diferencialmente expressas no mutante lao- em comparação com a estirpe selvagem PAL5 pertencia à categoria metabolismo e transporte de carboidratos. Por outro lado, não foram observadas proteínas relacionadas à biossíntese de triptofano em nenhuma condição analisada possivelmente devido ao baixo rendimento das identificações por espectrometria. Além das análises dos perfis de proteínas, os mutantes lao- e nif- de G. diazotrophicus foram inoculados em plantas de cana-de-açúcar micropropagadas com o objetivo de determinar a influência das auxinas na promoção do crescimento dessa cultura em comparação com a estirpe selvagem PAL5. O primeiro experimento, conduzido em condições de hidroponia pelo período de 10 dias, mostrou efeito significativo da inoculação da estirpe selvagem na promoção de crescimento da parte área das plantas, enquanto que o mutante lao-, não diferiu estatisticamente do controle não inoculado. O outro experimento, foi conduzido por 120 dias em vasos com substrato areia:vermiculita contendo 30 ou 60 ppm de sulfato de amônio enriquecido com 15N e as plântulas foram inoculadas in vitro. Os resultados mostraram uma diferença visual nas raízes das plantas inoculadas com PAL5, que se mostraram mais volumosas, aparentando um número mais elevado de raízes secundárias e pêlos radiculares. Já as plantas inoculadas com lao- apresentaram raízes mais grossas, com um número muito reduzido de ramificações ou pêlos radiculares. A biomassa seca da parte aérea das plantas inoculadas com PAL5 foi superior àquelas inoculadas com as estirpes mutantes para as duas doses de nitrogênio, porém essa diferença não foi significativa. Não foram observadas evidências de contribuição da FBN, porém as plantas inoculadas com PAL5 foram menos eficientes na recuperação do N fertilizante. Em conclusão, o presente estudo mostra a ocorrência de diversas proteínas diferencialmente expressas tanto na estirpe selvagem como em lao- quando crescidas na presença e ausência do aminoácido triptofano. A definição do papel dessas proteínas no metabolismo da bactéria requer estudos adicionais, inclusive em diferentes condições de cultivo. Em adição, a inoculação dessas bactérias em plantas de cana-de-açúcar mostrou o efeito hormonal da bactéria no desenvolvimento das raízes e, por conseguinte na maior eficiência de uso do N aplicado. Entretanto, dado a limitação de espaço físico dos vasos para o desenvolvimento das plantas, sugere-se a realização de novos experimentos, em condições mais apropriadas, para confirmar a influência da produção de índoles e da FBN durante a associação da bactéria com as plantas de cana-de-açúcar.
Abstract: The objective of this study was to evaluate the protein profile expression of G. diazotrophicus PAL5 and its defective mutant in the indole compound production (lao-) grown in the presence or absence of tryptophan through 2DE-PAGE technique. The spectrometric analysis allowed the identification of 24 differentially expressed proteins. The majority of the proteins down regulated in the wild type PAL5 cultivated with tryptophan as compared to the cultivation without the amino acid belonged to the category of transductional modification, protein turnover and chaperones. For the mutant lao- grown in the same conditions, the majority of the proteins that presented differential expression belonged to the category of production and conversion of energy. In addition, the majority of the protein differentially expressed in the mutant lao- as compared to the wild-type PAL5 strains belonged to carbohydrates metabolism and transport. On the other hand, no proteins related to the tryptophan biosynthesis were detected in any condition, possibly due to the low yield of the proteins during the spectrometric analysis. Furthermore, mutants lao- and nif- of G. diazotrophicus were used for inoculation of micropropagated sugarcane plants in order to determine the influence of auxins produced by the bacteria in the plant growth promotion in comparison with PAL5. The first experiment, carried out in hydroponic conditions for 10 days showed a significant inoculation effect of the wild type on plant shoot. The other experiment was conducted in a period of 120 days in pots containing sand:vermiculite substrate fertilized with 30 and 60 ppm with ammonium sulphate enriched with 15N. The plants were inoculated in vitro with the wild type and mutants lao- and nif-, and the results showed a visual difference in the roots inoculated with PAL5 that showed higher volume suggesting a higher number of secondary roots and root hairs. On the other hand, the plants inoculated with the lao- mutant were ticker and showed lower number of secondary roots and root hairs. The shoot biomass of plants inoculated with PAL5 was higher than those inoculated with the mutant strains for both N dose, however the difference was not significant. Plants grown with 60 kg N dose and inoculated with the mutants showed lower accumulation of dry shoot mass than plants inoculated with the wild type strain. In conclusion, the present study showed the occurrence of several differentially expressed proteins either in the wild type strain or in the mutant lao- grown in LGI-P with and without tryptophan. The role played by these proteins in the metabolism of the bacteria requires additional studies, including different growth conditions. In addition, the inoculation of micropropagated sugarcane plants suggested a hormonal effect of the bacteria mainly on the root development e consequently in the N use efficiency. However, the size of the pots may have limited the plant development, suggesting that new experiments should be carried out in more appropriated conditions to confirm the influence of the indol production and the BNF during the association of the G. diazotrophicus and sugarcane plants
Keywords: tryptophan
proteomic
triptofano, , , ,
proteoma
inoculação
fitormonio
diazotrofo
inoculation
phytohormone
diazotroph
???metadata.dc.subject.cnpq???: Microbiologia
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Agronomia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Citation: GALVÃO, Patrícia Gonçalves. Análise proteômica de estirpes selvagem PAL5T e mutante lao - de Gluconacetobacter diazotrophicus na presença e ausência de triptofano e o efeito de sua inoculação em plantas micropropagadas de cana-de-açúcar. 2012. 147 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2012.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/1557
Issue Date: 1-Mar-2012
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Doutorado em Fitotecnia

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