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Multi-method research strategy for understanding changes in barley grain protein composition and its relation to improved nutritional quality (2015)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SCHMIDT, DAIANA - ESALQ
  • USP Schools: ESALQ
  • Subjects: AMINOÁCIDOS; CEVADA; ESPECTROMETRIA DE MASSAS; PROTEÍNAS DE PLANTAS (COMPOSIÇÃO); REAÇÃO EM CADEIA POR POLIMERASE
  • Language: Inglês
  • Abstract: A cevada (Hordeum vulgare L.) é o quarto cereal mais produzido no mundo. Cerca de dois terços desta produção é utilizada na alimentação animal. A principal desvantagem dos grãos de cevada na alimentação de animais monogástricos é a deficiência de aminoácidos essenciais, principalmente lisina, treonina e metionina. Esta composição desfavorável ocorre devido à principal proteína de reserva dos grãos, as hordeínas, que representam cerca de 50% do teor total de proteína no grão. O nitrogênio promove a expressão e o acúmulo de C-hordeínas, o subgrupo com o menor teor de aminoácidos essenciais e o maior teor de aminoácidos não essenciais. Devido à importância do teor e composição de proteínas nos grãos na determinação de sua qualidade no uso final, o principal objetivo do presente trabalho foi obter uma visão detalhada sobre a síntese e acúmulo de proteínas de grãos de cevada e sua relação com a melhoria da qualidade nutricional. Análises proteômicas e transcriptômicas integradas foram realizadas em um conjunto de linhagens transgênicas de cevada com o perfil de proteínas de reserva alterados em comparação à linhagem não transgênica cv. Golden Promise. Os resultados foram apresentados na forma de três manuscritos (capítulos 2, 3 e 4). O primeiro (capítulo 2) descreveu um novo método de extração de proteínas dos grãos em combinação com métodos de estudo de proteínas diversos, incluindo a quantificação bioquímica, composição de aminoácidos, eletroforese em gel depoliacrilamida-dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) seguido de identificação por espectrometria de massas (MS) e estratégia shotgun para identificação e quantificação relativa das proteínas. Os resultados mostram a mutabilidade das proteínas entre os diferentes grupos e a importância da escolha de um método adequado para a sua identificação de acordo com a complexidade das misturas proteicas. No segundo manuscrito (capítulo 3) o perfil proteico diferencial da linhagem não transgênica e transgênica foi obtido por eletroforese bidimensional (2-DE) para proteínas solúveis, e aquelas expressas diferencialmente foram identificadas por MS. Os resultados demonstram que a supressão das C-hordeínas não afeta exclusivamente a síntese e o acúmulo de hordeínas, e que a composição de aminoácidos mais equilibrada destas linhagens pode ser uma consequência de fontes de proteína distintas entre os diferentes eventos de transgenia, embora a regulação positiva de proteínas ricas em lisina foi estável. No terceiro manuscrito (capítulo 4) foram avaliados os efeitos da adubação nitrogenada sobre a família das hordeínas. Os resultados mostraram que as respostas foram diferentes entre as linhagens não transgênica e transgênica. Um efeito específico de supressão e respostas particulares foi verificado entre os subgrupos da família multigênica das C-hordeínas na linhagem transgênica. Em resumo, a estratégia de pesquisa multimétodo foi aplicada com sucesso na obtenção de informações abrangentes sobrea síntese e o acúmulo de proteínas nos grãos de cevada, e pelo menos em parte, explicou sua relação com a melhoria da qualidade nutricional. Esses resultados podem ser úteis em programas de melhoramento de cevada que visam alterações seletivas de alelos/homólogos específicos para alterar a composição de aminoácidos, através de mudanças nas proporções relativas das proteínas dos grãos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 04.09.2015
  • Acesso online ao documento

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    Exemplares físicos disponíveis nas Bibliotecas da USP
    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    ESABC10500127837t633.16 S349m e.2 109614
    How to cite
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    • ABNT

      SCHMIDT, Daiana; AZEVEDO, Ricardo Antunes de. Multi-method research strategy for understanding changes in barley grain protein composition and its relation to improved nutritional quality. 2015.Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-30092015-113900/ >.
    • APA

      Schmidt, D., & Azevedo, R. A. de. (2015). Multi-method research strategy for understanding changes in barley grain protein composition and its relation to improved nutritional quality. Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-30092015-113900/
    • NLM

      Schmidt D, Azevedo RA de. Multi-method research strategy for understanding changes in barley grain protein composition and its relation to improved nutritional quality [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-30092015-113900/
    • Vancouver

      Schmidt D, Azevedo RA de. Multi-method research strategy for understanding changes in barley grain protein composition and its relation to improved nutritional quality [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-30092015-113900/