História e Funções do Etileno em Plantas

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Etileno
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Uma breve história da pesquisa sobre o etileno
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Em 1901, Dimitry Neljubow demonstrou que o etileno era o componente ativo do gás de iluminação
Dimitry Neljubow
Plântulas de ervilha no escuro
Alongamento reduzido do caule 
 Aumento do crescimento lateral
 Curvatura apical
Resposta tripla
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 Em 1930, Gane e colegas sugeriram que o etileno era um produto natural do metabolismo das plantas
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Em 1954, cromatografia a gás (GC) foi usada para quantificar o etileno
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Burg e Thimann fizeram uma descoberta chave sobre a biossíntese do etileno
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Etileno - biossíntese
Metionina (Met); S-adenosilmetionina (AdoMet); Sintase do ACC (ACS) e oxidase do ACC (ACO).
Em 1970, a rota de biossíntese do etileno foi elucidada por Yang e colegas
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As duas enzimas-chave, ACS e ACO, são raras e instáveis 
Um grande esforço foi necessário para isolar estas proteínas e para caracterizar os genes que as codificam
A produção de etileno é regulada pricipalmente pela ACS 
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Regulação dos níveis internos
Não parece ter um papel significativo
 no controle do nível de etileno
Somente ACC é conjugado
Somente ACC é transportado
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A rota de biossíntese do etileno é regulada pela expressão e estabilidade da ACS e ACO
A atividade da ACS e ACO é regulada transcricionalmente e pós-transcricionalmente sendo sensível a estímulos de desenvolvimento, patógenos e injúrias
Resumo - Regulação da biossíntese do etileno
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Etileno - percepção e sinalização 
1990-presente. Componentes da via de sinalização estão sendo identificados 
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Família de receptores de etileno
Percepção e sinalização 
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Percepção e sinalização 
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Receptores não ligados ao etileno  inibidores da resposta ao etileno
Receptores tem ação redundante
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X
Resumo - Sinalização do etileno 
Transcrição dos genes
da resposta ao etileno
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Transcrição dos genes
da resposta ao etileno
C2H4
Com etileno
Resumo - Sinalização do etileno 
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Senescência
Funções fisiológicas do etileno 
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Métodos químicos e genéticos podem prolongar a longevidade de flores
Mutação de etr1-1 reprime respostas pétalas ao etileno
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Etileno promove o amadurecimento de frutos de algumas espécies de plantas
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Amadurecimento de frutos
Frutos climatéricos:
1) Aumento da respiração antes 
do amadurecimento
Frutos não climatéricos:
Não apresentam 
este aumento na respiração
Maçã
Abacate
Banana
Figo
Manga
Oliva
Pêssego
Pêra
Ameixa
Tomate
Pimentão
Cereja
Citrus
Uva
Abacaxi
Morango
Melão
2) Pico de etileno antecede ao pico respiratório
3) Produção auto-catalítica de etileno: 
adição de etileno Induz síntese adicional de etileno
Evidências da importância do etileno no amadurecimento do fruto:
Plantas transgênicas antisenso para ACC sintase 
Bloqueio total do amadurecimento
Mutante no receptor do etileno do tomate
 Never ripe
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O amadurecimento pode ser controlado através do controle da síntese do etileno 
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A hipóxia causada por alagamento estimula a síntese de etileno
Hipóxia estimula a atividade da ACS, aumentando a síntese de etileno
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O ACC move das raízes para as folhas induzindo a formação de etileno e epinastia
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Equilíbrio na concentração de hormônios
 Distribuição aleatória das
fibrilas de celulose
Etileno induz a expansão lateral das células
Parte da resposta tríplice
 Inchamento abaixo do gancho do epicótilo
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Etileno promove o florescimento de algumas espécies
Ácido 2-cloroetilfosfônico (Ethrel); 2,4-D também pode ser usado
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Mutantes insensíveis ao etileno têm um sistema imunológico comprometido
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Resumo - Ação do etileno