| Ano de defesa: | 2026 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP
Universidade de São Paulo Instituto de Biociências |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-13052026-144643/ |
Resumo: | O amadurecimento de frutos carnosos envolve uma ampla reprogramação metabólica que culmina em alterações na composição, cor, aroma e textura, todas elas reguladas por uma complexa rede de moléculas sinalizadoras. Em frutos climatéricos, o amadurecimento é rigidamente controlado pelo etileno, e um crescente conjunto de evidências indica que o óxido nítrico (NO) exógeno exerce efeitos negativos tanto na biossíntese quanto na sinalização desse hormônio. No entanto, a influência dos níveis endógenos de NO sobre o amadurecimento e a definição dos atributos de qualidade dos frutos permanece amplamente desconhecida. Sabe-se atualmente que os níveis celulares de S-nitrosoglutationa (GSNO) estão diretamente associados à homeostase de NO, sendo que a enzima GSNO redutase (GSNOR) desempenha papel fundamental no controle da abundância de GSNO e de NO. Neste estudo, frutos de linhagens transgênicas de tomateiro (Solanum lycopersicum) com sobreexpressão ou silenciamento de SlGSNOR, bem como em mutantes com perda de função deste gene, foram analisados com intuito de caracterizar os impactos da desregulação dos níveis endógenos de GSNO/NO sobre o amadurecimento e rotas metabólicas associadas à definição da qualidade nutricional e de atributos sensoriais. Constatou-se que tanto o silenciamento quanto a perda de função deste gene retardaram significativamente o início do amadurecimento, mas intensificaram a produção de etileno durante a fase climatérica, uma resposta associada à regulação transcricional de múltiplos genes relacionados ao amadurecimento. A biossíntese de antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos foi afetada de forma diferencial em frutos deficientes em SlGSNOR, resultando em aumentos significativos nos níveis de ascorbato e flavonoides, com impactos mínimos nos níveis de carotenoides e tocoferóis. Ademais, as concentrações de compostos determinantes da qualidade sensorial dos frutos, incluindo açúcares solúveis e compostos voláteis, foram apenas marginalmente alteradas nas linhagens transgênicas e mutantes. Análises transcriptômicas mostraram que a perda da função de SlGSNOR modulou simultaneamente o metabolismo secundário e as redes hormonais nos tecidos da epiderme e da polpa dos frutos. Por fim, frutos de linhagens com níveis reduzidos de SlGSNOR apresentaram redução significativa na suscetibilidade ao fungo Botrytis cinerea, uma resposta provavelmente associada à intensificação da proteção dos sistemas antioxidantes. Em conjunto, esses resultados indicam um papel crucial dos níveis endógenos de NO/GSNO no controle do amadurecimento, na determinação do valor nutricional e da resistência dos frutos ao ataque de patógenos. |
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Atuação da S-nitrosoglutationa redutase (GSNOR) no controle do amadurecimento e da qualidade nutricional de frutos de tomateiroThe role of S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR) in controlling tomato fruit ripening and nutricional qualityUeda, Jessica Naomi MotobuFreschi, LucianoAmadurecimentoTomateiroCarotenoideS-nitrosoglutationa redutaseÓxido nítricoS-nitrosoglutathione reductaseRipeningNitric oxideCarotenoidTomatoO amadurecimento de frutos carnosos envolve uma ampla reprogramação metabólica que culmina em alterações na composição, cor, aroma e textura, todas elas reguladas por uma complexa rede de moléculas sinalizadoras. Em frutos climatéricos, o amadurecimento é rigidamente controlado pelo etileno, e um crescente conjunto de evidências indica que o óxido nítrico (NO) exógeno exerce efeitos negativos tanto na biossíntese quanto na sinalização desse hormônio. No entanto, a influência dos níveis endógenos de NO sobre o amadurecimento e a definição dos atributos de qualidade dos frutos permanece amplamente desconhecida. Sabe-se atualmente que os níveis celulares de S-nitrosoglutationa (GSNO) estão diretamente associados à homeostase de NO, sendo que a enzima GSNO redutase (GSNOR) desempenha papel fundamental no controle da abundância de GSNO e de NO. Neste estudo, frutos de linhagens transgênicas de tomateiro (Solanum lycopersicum) com sobreexpressão ou silenciamento de SlGSNOR, bem como em mutantes com perda de função deste gene, foram analisados com intuito de caracterizar os impactos da desregulação dos níveis endógenos de GSNO/NO sobre o amadurecimento e rotas metabólicas associadas à definição da qualidade nutricional e de atributos sensoriais. Constatou-se que tanto o silenciamento quanto a perda de função deste gene retardaram significativamente o início do amadurecimento, mas intensificaram a produção de etileno durante a fase climatérica, uma resposta associada à regulação transcricional de múltiplos genes relacionados ao amadurecimento. A biossíntese de antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos foi afetada de forma diferencial em frutos deficientes em SlGSNOR, resultando em aumentos significativos nos níveis de ascorbato e flavonoides, com impactos mínimos nos níveis de carotenoides e tocoferóis. Ademais, as concentrações de compostos determinantes da qualidade sensorial dos frutos, incluindo açúcares solúveis e compostos voláteis, foram apenas marginalmente alteradas nas linhagens transgênicas e mutantes. Análises transcriptômicas mostraram que a perda da função de SlGSNOR modulou simultaneamente o metabolismo secundário e as redes hormonais nos tecidos da epiderme e da polpa dos frutos. Por fim, frutos de linhagens com níveis reduzidos de SlGSNOR apresentaram redução significativa na suscetibilidade ao fungo Botrytis cinerea, uma resposta provavelmente associada à intensificação da proteção dos sistemas antioxidantes. Em conjunto, esses resultados indicam um papel crucial dos níveis endógenos de NO/GSNO no controle do amadurecimento, na determinação do valor nutricional e da resistência dos frutos ao ataque de patógenos.Fruit ripening involves extensive metabolic rewiring that leads to changes in fruit composition, color, aroma and texture, which are controlled by a complex network of signaling molecules. In climacteric fruits, ripening are intricately regulated by ethylene, and accumulating evidence indicates that exogenous nitric oxide (NO) negatively impacts ethylene biosynthesis and signaling. However, the influence of changes in endogenous NO levels on fruit ripening and quality traits remains largely uncharacterized. Across kingdoms, S-nitrosoglutathione (GSNO) abundance is directly linked to NO homeostasis, with GSNO reductase (GSNOR) playing a central role in controlling GSNO and NO cellular levels. By using tomato (Solanum lycopersicum) transgenic and mutant plants that either under- or over-accumulate NO/GSNO due to manipulation of SlGSNOR expression, this study explored the multiple impacts of disturbed NO homeostasis on ripening and ethylene metabolism and its consequences for fruit sensory and nutritional quality traits. Data revealed that SlGSNOR silencing or knockout significantly delayed the onset of ripening but intensified ethylene production during the climacteric phase, a response linked to a multilevel transcriptional regulation of ripening-associated genes. The biosynthesis of lipophilic and hydrophilic antioxidants was differentially affected in SlGSNOR deficient fruits, leading to overaccumulation of ascorbate and flavonoids and minimal impact on carotenoid and tocopherol levels. The abundance of soluble sugars and volatile compounds, both key to the fruit sensorial quality, was also only marginally altered in the transgenic and mutant lines. Transcriptomic analysis revealed that the loss of SlGSNOR function concurrently modulated secondary metabolism and hormonal networks in fruit peel and flesh tissues. Finally, by promoting the fruit antioxidant defense system, the SlGSNOR deficiency significantly reduced the susceptibility to the opportunistic pathogen Botrytis cinerea. Altogether, our findings indicate a significant role of the GSNOR-mediated regulation of endogenous NO/GSNO levels in the complex signaling scenario that controls climacteric fruit ripening, nutritional value and resistance to pathogens.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USPUniversidade de São PauloInstituto de Biociências2026-05-132026-05-13T19:15:02Z2026-03-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/41/41132/tde-13052026-144643/10.11606/D.41.2026.tde-13052026-144643tde-13052026-144643Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPMestradomastersUniversidade de São PauloBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-05-13T19:15:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)falseoai:teses.usp.br:tde-13052026-144643 |
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O amadurecimento de frutos carnosos envolve uma ampla reprogramação metabólica que culmina em alterações na composição, cor, aroma e textura, todas elas reguladas por uma complexa rede de moléculas sinalizadoras. Em frutos climatéricos, o amadurecimento é rigidamente controlado pelo etileno, e um crescente conjunto de evidências indica que o óxido nítrico (NO) exógeno exerce efeitos negativos tanto na biossíntese quanto na sinalização desse hormônio. No entanto, a influência dos níveis endógenos de NO sobre o amadurecimento e a definição dos atributos de qualidade dos frutos permanece amplamente desconhecida. Sabe-se atualmente que os níveis celulares de S-nitrosoglutationa (GSNO) estão diretamente associados à homeostase de NO, sendo que a enzima GSNO redutase (GSNOR) desempenha papel fundamental no controle da abundância de GSNO e de NO. Neste estudo, frutos de linhagens transgênicas de tomateiro (Solanum lycopersicum) com sobreexpressão ou silenciamento de SlGSNOR, bem como em mutantes com perda de função deste gene, foram analisados com intuito de caracterizar os impactos da desregulação dos níveis endógenos de GSNO/NO sobre o amadurecimento e rotas metabólicas associadas à definição da qualidade nutricional e de atributos sensoriais. Constatou-se que tanto o silenciamento quanto a perda de função deste gene retardaram significativamente o início do amadurecimento, mas intensificaram a produção de etileno durante a fase climatérica, uma resposta associada à regulação transcricional de múltiplos genes relacionados ao amadurecimento. A biossíntese de antioxidantes lipofílicos e hidrofílicos foi afetada de forma diferencial em frutos deficientes em SlGSNOR, resultando em aumentos significativos nos níveis de ascorbato e flavonoides, com impactos mínimos nos níveis de carotenoides e tocoferóis. Ademais, as concentrações de compostos determinantes da qualidade sensorial dos frutos, incluindo açúcares solúveis e compostos voláteis, foram apenas marginalmente alteradas nas linhagens transgênicas e mutantes. Análises transcriptômicas mostraram que a perda da função de SlGSNOR modulou simultaneamente o metabolismo secundário e as redes hormonais nos tecidos da epiderme e da polpa dos frutos. Por fim, frutos de linhagens com níveis reduzidos de SlGSNOR apresentaram redução significativa na suscetibilidade ao fungo Botrytis cinerea, uma resposta provavelmente associada à intensificação da proteção dos sistemas antioxidantes. Em conjunto, esses resultados indicam um papel crucial dos níveis endógenos de NO/GSNO no controle do amadurecimento, na determinação do valor nutricional e da resistência dos frutos ao ataque de patógenos. |
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