Isolamento de Viável multicelular Glândulas de tecido da planta carnívora, Nepenthes</i

Sandy Rottloff; Axel Mithöfer; Ute Müller; Roland Kilper

doi:10.3791/50993

Artigo de método

Isolamento de Viável multicelular Glândulas de tecido da planta carnívora, Nepenthes

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DOI:

10.3791/50993

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22 de dezembro de 2013

Sandy Rottloff¹ , Axel Mithöfer² , Ute Müller³ , Roland Kilper³

¹Laboratoire Agronomie et Environnement, Université de Lorraine, ²Department of Bioorganic Chemistry, Max Planck Institute for Chemical Ecology, ³aura optik

Neste artigo

Resumo

As glândulas vegetais são estruturas especializadas responsáveis pela biossíntese e secreção de muitos compostos envolvidos nas interações com o ambiente biótico. Para possibilitar estudos sobre suas características moleculares e bioquímicas, uma técnica de micropreparação mecânica foi estabelecida para isolar glândulas metabolicamente ativas únicas, aqui da planta carnívora Nepenthes.

Resumo

Muitas plantas possuem estruturas especializadas que estão envolvidas na produção e secreção de compostos e proteínas específicos de baixo peso molecular. Essas estruturas estão quase sempre localizadas nas superfícies das plantas. Entre eles estão nectários ou tricomas glandulares. Os compostos secretados são frequentemente empregados em interações com o ambiente biótico, por exemplo, como atrativos para polinizadores ou dissuasores contra herbívoros.

Glândulas únicas em vários aspectos podem ser encontradas em plantas carnívoras. Nas chamadas plantas carnívoras do gênero Nepenthes, as glândulas bifuncionais dentro da armadilha de queda, por um lado, secretam o fluido digestivo, incluindo todas as enzimas necessárias para a digestão da presa e, por outro lado, absorvem os nutrientes liberados. Assim, essas glândulas representam um tecido ideal e especializado predestinado a estudar os mecanismos moleculares, bioquímicos e fisiológicos subjacentes à secreção de proteínas e absorção de nutrientes nas plantas. Além disso, geralmente a biossíntese de compostos secundários produzidos por muitas plantas equipadas com estruturas glandulares pode ser investigada diretamente nas glândulas.

Para trabalhar em tais estruturas especializadas, elas precisam ser isoladas de forma eficiente, rápida, metabolicamente ativa e sem contaminação com outros tecidos. Portanto, uma técnica de micropreparação mecânica foi desenvolvida e aplicada para estudos sobre o fluido de digestão de Nepenthes. Aqui, é apresentado um protocolo que foi usado para preparar com sucesso glândulas bifuncionais únicas a partir de armadilhas de Nepenthes, com base em uma plataforma de microamostragem mecanizada. As glândulas podem ser isoladas e usadas diretamente para análise de expressão gênica por técnicas de PCR após a preparação do RNA.

Introdução

As plantas produzem uma grande variedade de compostos com diferentes aplicações industriais e farmacêuticas, que vão desde moléculas de baixo peso molecular até polímeros. Tais compostos são frequentemente produzidos e secretados por estruturas altamente especializadas, muitas das quais estão localizadas na superfície das plantas, como tricomas glandulares ou nectários, ou internamente, como idioblastos ou ductos de látex e resina, respectivamente. No entanto, sabe-se relativamente pouco sobre a biologia dessas estruturas secretoras especializadas, embora todos os tipos dessas glândulas apresentem muitas características indicativas de metabolismo ativo. Em particular,....