Caracterização fisiológica e molecular de plantas de tabaco expressando a leghemoglobina de soja no interior dos cloroplastos - Barata, Reinaldo Montrazi (1999)
O oxigênio é essencial no processo respiratório e participa tanto no metabolismo primário quanto no secundário das células vegetais. Várias tentativas têm sido feitas no sentido de interferir no metabolismo aeróbico das plantas, especialmente no que se refere às reações de oxigenação ou carboxilação da Rubisco. O desenvolvimento de uma proteína Rubisco (ribulose 1,5-bisfosfato carboxilase/oxigenase) mais eficiente é problemático, pois sua manipulação estrutural conduz frequentemente a um aumento da atividade oxigenase, que é responsável direta pelas perdas geradas durante o processo fotorrespiratório. A fim de reduzir a disponibilidade de oxigênio no interior dos cloroplastos foi construído um gene quimérico formado pelo cDNA da leghemoglobina de soja (Iba) ligado ao fragmento de DNA que codifica a sequência de direcionamento aos cloroplastos da pequena subunidade da Rubisco de ervilha. Esta construção foi introduzida em Nicotiana tabacum via transformação genética utilizando Agrobacterium tumefaciens. A análise das plantas transgênicas revelou que a leghemoglobina foi eficientemente importada e corretamente processada no interior dos cloroplastos de tabaco. Além disso, o nível máximo de expressão da Lba no tecido foliar variou de 0,01 a 0,1%. A análise fotossintética, produção de metabólitos (amido e sacarose) e enzimas envolvidas no metabolismo aeróbico das células (catalase [CAT], glutationa redutase [GR] e superóxido dismutase [SOD]) revelaram que, apesar da alta afinidade da leghemoglobina ao oxigênio, nenhuma diferença significativa foi observada quando comparada com as das plantas controle. Esses resultados sugerem que uma concentração muito elevada de leghemoglobina precisa estar presente no interior da organela para que ela possa agir transportando ou facilitando a difusão do oxigênio.