Proteômica diferencial de Lemna aequinoctialis sob estresse por chumbo

Abstract

As lentilhas-d´água são macrófitas aquáticas que tem despertado o interesse da comunidade científica devido a sua aplicação como ferramenta sustentável para solucionar problemas ambientais emergentes. Destacam-se devido a sua capacidade de fitorremediação associada produção de biomassa. Desse modo, as lentilhas-d´água podem ser utilizadas como alternativa para o tratamento de águas residuais antropogênicas que contém grandes concentrações de poluentes, dentres estes, o chumbo (Pb), metal pesado que possui grande relevância no contexto ambiental. Para maior entendimento dos mecanismos moleculares das lentilhas-d´água em resposta ao Pb, a análise proteômica é uma ferramenta analítica que permite identificar proteínas diferencialmente acumuladas (DAPs), fornecendo descrições detalhadas da estrutura e função dos sistemas biológicos em diferentes condições ambientais. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi identificar as DAPs de lentilhas-d´água em resposta ao Pb. Cerca de 15 frondes de Lemna aequinoctialis clone M1 foram cultivadas durante 12 dias em meio SH 0,5X e distribuídas em 5 tratamentos: 0 mM, 150 mM, 300 mM, 450 mM e 600 mM de Pb(NO3)2 para mensuração das taxas de crescimento e seleção da concentração subletal de Pb para análise proteômica subsequente. As proteínas totais das amostras de cada tratamento foram extraídas pelo método SDS-Denso, quantificadas pelo método de Bradford e posteriormente separadas por eletroforese bidimensional. Os géis foram digitalizados em scanner de transparência e analisados no programa ImageMaster. As DAPs identificadas foram excisadas dos géis, digeridas com tripsina e identificadas por espectrometria de massas (MS). As análises das taxas de crescimento indicaram a concentração de 300 mM de Pb como a subletal, sendo este tratamento utilizado como condição contrastante para a análise proteômica diferencial (0 x 300 mM / Pb(NO3)2). Foram identificadas 157 DAPs, dentre as quais, a análise por MS permitiu a identificação de 41 proteínas. Dentre as proteínas identificadas, destacam-se aquelas diretamente relacionadas aos mecanismos de tolerância a metais pesados, como a glutarredoxina, endonucleases de recombinação homóloga e metalotioneínas. O entendimento da modulação de respostas das lentilhas-d´água ao Pb permite a identificação de proteínas que poderão ser utilizadas como biomarcadores funcionais para seleção de potenciais clones fitorremediadores desse metal.