Biochemical and physiological characterization of two isoforms of mitochondrial ADP/ATP carriers in Arabidopsis

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Cazor Curilef, Crystal Liz
• Orientador(a): Nesi, Adriano Nunes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Fisiologia Vegetal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br/handle/123456789/34916; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2025.356

As mitocôndrias são essenciais para a respiração e a produção de energia em células eucarióticas, onde o ATP impulsiona vários processos dependentes de energia. A troca de adenilatos (AMP, ADP, ATP) entre a matriz mitocondrial e o citosol é facilitada por proteínas transportadoras (MCFs), incluindo transportadores de ADP/ATP (AACs). Em Arabidopsis thaliana, três genes codificam transportadores AACs: AAC1, AAC2 e AAC3. Enquanto o AAC1 tem sua função associada à respiração e ao crescimento das plantas, as funções do AAC2 e do AAC3 ainda são pouco conhecidas. O objetivo deste estudo foi elucidar os papéis metabólicos do AAC1 e do AAC2, caracterizando linhas com mutações simples e dupla associadas com baixa expressão dos transportadores. Foram estudados quatro genótipos de A. thaliana: tipo selvagem (WT), baixa expressão de AAC1 (aac1), baixa expressão de AAC2 (aac2) e o mutante duplo (aac1:aac2). As plantas foram expostas a fotoperíodo de dia curto para análises metabólicas e biométricas e de dia longo para análise de parâmetros reprodutivos. Em condições de dias curtos, os mutantes apresentaram crescimento radicular reduzido e baixa atividade respiratória, além de acúmulo de açúcares, aminoácidos livres totais e ácidos orgânicos. Os resultados obtidos sugerem alterações na atividade do ciclo TCA e desequilíbrios entre os metabolismos do carbono e do nitrogênio. Embora os parâmetros fotossintéticos tenham permanecido inalterados, verificou-se depleção de pigmentos e alterações nas proporções de clorofilas a e b indicando possíveis respostas fotoprotetoras. Em condições de dias longos, foram observadas alterações em características reprodutivas, incluindo maior ramificação e produção de sementes, sugerindo um mecanismo compensatório para manter a reprodução sob estresse energético. Esses resultados destacam as funções essenciais do AAC1 e do AAC2 no metabolismo energético, no desenvolvimento da raiz e na plasticidade reprodutiva, oferecendo informações sobre adaptações das plantas mediante disfunção mitocondrial. Palavras-chave: Mitocôndrias; Respiração; Transportadores de adenilatos; Metabolismo