Isolamento de compostos e atividades biológicas de Simaba maiana Casar. e análise funcional de citocromos P450 envolvidos na biossíntese de monoterpenóides em Arabidopsis thaliana

Autor: Cambui, Érica Verena Figueiredo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
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Zdroj: Repositório Institucional da UFALUniversidade Federal de AlagoasUFAL.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: Secondary metabolites are compounds that are not necessary for the survival of the organism, but which are to be related to the organism's interaction with its environment. This work studied compounds of secondary metabolism through the study of chemical and biological extracts and fractions Simaba Maiana Casar. and the involvement of candidate genes (TPS10, TPS14, and CYP71B31 CYP76C3) in the metabolism of monoterpenes in Arabidopsis thaliana. The extracts from roots and stems of Simaba Maiana were tested in antioxidant activity, molluscicide, inhibition of lymphocyte proliferation, inhibition of NO production, anti-Leishmania amazonensis and anti-Trypanosoma cruzi. The four candidate genes (CYP76C3, CYP71B31, TPS10 and TPS14) were selected with the CYPedia, which calculates the coexpression between genes based on the Arabidopsis Affymetrix ATH1 microarray. The extracts and fractions Simaba Maiana showed a lower antioxidant activity by DPPH method, low concentrations of total phenols measured by Folin-Ciocalteu, however, a good antioxidant activity by TBARS method, using three agents of oxidative damage (AAPH, FeSO4 and H2O2). The extract showed cytotoxic activity and molluscicidal concentration of 100 mg/mL. The crude extract of the stem was not active for leishmanicidal and trypanocidal. This extract did not inhibit NO production, but showed a high percentage of inhibition of lymphoproliferation. The skimmianine furoquinoline alkaloid and pellopterin furanocoumarin were isolated from chloroform fraction. The candidate genes showed a similar pattern of expression of the stamen, more specifically the top of the filaments. Heterologous expression in transiently expressed in leaves of Nicotiana benthamiana, in the volatiles of TPS10 TPS14 (alone) were found enantiomers R-(-)-linalool and S-(+)-linalool. In the extraction buffer leaf discs were found that CYP76C3 converts linalool to E-8-hydroxy-linalool and E-8-oxo-linalool, and CYP71B31 in 1,2-epoxy-linalool. The analysis of the methanol extract of the discs incubated in S-(+)-linalool showed the use of this substrate by P450s converting to lilac alcohol for both P450s. Analysis of flowers of Arabidopsis mutants showed minor differences, analyzes with extracts of fresh flowers in UPLC-MS/MS MRM mode, has been found a compound having the same signature as linalool, however with different retention time and may be is an indication of linalool bound.
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Os metabólitos secundários são compostos que não são necessários para a sobrevivência do organismo, mas que apresentam-se relacionados com a interação do organismo com o seu ambiente. O presente trabalho estudou compostos do metabolismo secundário através do estudo químico e biológico dos extratos e frações Simaba maiana Casar. e a envolvimento dos genes candidatos (TPS10, TPS14, CYP76C3 e CYP71B31) no metabolismo de monoterpenóides em Arabidopsis thaliana. Os extratos das raízes e caule de Simaba maiana foram testadas em ensaios de atividade antioxidante, moluscicida, inibição da linfoproliferação, inibição da produção de NO, anti-Leishmania amazonensis e anti-Trypanosoma cruzi. Os quatro genes candidatos (CYP76C3, CYP71B31, TPS10 e TPS14) foram selecionados com o CYPedia, que calcula a co-expressão entre os genes de Arabidopsis com base no Affymetrix ATH1 microarray. Os extratos e frações de Simaba maiana mostraram uma baixa atividade antioxidante pelo método do DPPH, baixas concentrações de fenóis totais avaliados pelo método de Folin-Ciocalteu, entretanto, uma boa atividade antioxidante pelo método de TBARS, usando três agentes de danos oxidativos (AAPH, FeSO4 e H2O2). Os extratos mostraram atividade moluscicida e citotóxica na concentração de 100 mg/mL. O extrato bruto do caule não foi ativo para as atividades anti-Leishmania e anti-Trypanosoma. Este extrato não inibiu a produção de NO, mas apresentou uma alta porcentagem da inibição da linfoproliferação. O alcalóide furoquinolínico esquiamina e a furanocumarina felopterina foram isolados da fração clorofórmica. Os genes candidatos mostraram um similar padrão de expressão nos estames, mais especificamente na parte superior dos filamentos. Na expressão heteróloga transitoriamente expressa em folhas de Nicotiana benthamiana, nos voláteis de TPS10 e TPS14 (sozinho) foram encontrados os enantiômeros R-(-)-linalol e S-(+)-linalol. No tampão de extração de discos de folhas, verificou-se que CYP76C3 converte linalol em E-8-hidroxi-linalol e E-8-oxo-linalol, e CYP71B31 em 1,2-epoxilinalol. A análise do extrato metanólico dos discos foliares incubados em S-(+)-linalol mostrou a utilização deste substrato por P450s convertendo para lilac álcool para ambos os P450s. Análises de flores em plantas mutantes de Arabidopsis thaliana mostraram pequenas diferenças, em que análises com extratos de flores frescas em UPLC-MS/MS no modo MRM, foi encontrado um composto com a mesma assinatura que linalol, no entanto, com tempo de retenção diferente e pode ser uma indicação de forma ligada do linalol.
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