CITOCIANINAS: REGULADORES DA DIVISÃO CELULAR

CITOCIANINAS: REGULADORES DA DIVISÃO CELULAR

INTRODUÇÃO

As citocianinas foram descobertas durante pesquisas dos fatores que estimulam as células vegetais a se dividirem, isto é, sofrerem citocinese. Desde a sua descoberta, as citocianinas têm apresentado muitos outros efeitos nos processos fisiológicos de desenvolvimento. Sendo eles, senescência foliar, mobilização de nutrientes, dominância apical, formação e atividade dos meristemas apicais e caulinares, desenvolvimento floral, quebra da dormência de gemas e germinação de sementes. As citocianinas parecem também mediar muitos aspectos do desenvolvimento regulado pela luz, incluindo a diferenciação dos cloroplastos, o desenvolvimento do metabolismo autotrófico e a expansão de folhas e cotilédones.

As células vegetais formam-se a partir de divisões celulares dos meristemas. As células vegetais recém-formadas normalmente expandem-se e se diferenciam em diversas funções, transporte, fotossíntese, sustentação, armazenamento e proteção. Uma vez assumida a sua função, não se dividem novamente durante a vida. Nesse aspecto células vegetais e animais parecem ser semelhantes, pois são consideradas terminalmente diferenciadas.

As células vegetais diferenciadas podem retomar a divisão

        Em muitas espécies, células maduras do córtex e/ou do floema retomam a divisão para formarem meristemas secundários, como o cambio vascular.  A lesão de tecidos vegetais induz as divisões celulares no local lesionado. Mesmo células altamente especializadas, como as fibras do floema e células-guarda, podem ser estimuladas pela lesão a se dividirem. Quando bactérias do solo invadem uma lesão, podem causar neoplasia (formação de tumores) doença conhecida como galha da coroa. Tecidos removidos do tumor não são organizados, ao contrario, eles crescem como uma massa desorganizada e relativamente indiferenciada de células denominadas calo.

DESCOBERTA, IDENTIFICAÇÃO E PROPRIEDADES DAS CITOCIANINAS

Zeatina e cinetina foram descobertas utilizando meio nutritivo suplementado contendo auxina (10% a 20%) e água de coco. Este meio é capaz de manter contínua divisão das células maduras e diferenciadas de uma ampla variedade de tecidos e espécies vegetais.

A cinetina foi descoberta como um produto da quebra do DNA.

        

        Foi identificado no DNA autoclavado uma pequena molécula denominada cinetina, ela é o produto da degradação induzida pelo aquecimento do DNA. A presença de auxina estimula a ploriferação do tecido parenquimático da medula, sem a auxina a cinetina não promove nenhuma divisão celular. A descoberta da cinetina foi importante para demonstrar que a divisão celular pode ser induzida por uma simples substancia química.

A zeatina foi à primeira citocianina natural descoberta

        Alguns anos após a descoberta da cinetina foi encontrada uma substância com o mesmo efeito biológico da cinetina, a zeatina.  Essa substância estimula a divisão de células vegetais maduras, quando adicionado ao meio de cultura juntamente com a auxina.

        Desde a sua descoberta a zeatina tem sido encontrada em muitas plantas e em algumas bactérias. Ela é a citocianina predominante nos vegetais superiores.

TRANSPORTE DAS CITOCIANINAS

        Os meristemas apicais das raízes são as regiões da planta de maior síntese de citocianinas livres. As citocianinas sintetizadas nas raízes se movem pelo xilema ate a parte aérea, juntamente com a água e os sais minerais absorvidos pelas raízes. Os fatores ambientais que interferem no funcionamento da raiz, como o estresse hídrico reduz o conteúdo de citocianina do xilema.

        

FUNÇOES BIOLOGICAS DAS CITOCIANINAS

        Embora tenham sido descobertas como fatores da divisão celular, as citocianinas podem estimular ou inibir uma variedade de processos fisiológicos, metabólicos, bioquímicos e de desenvolvimento, quando aplicadas as plantas superiores.

        Além do seu papel na ploriferação celular, a citocianinas afeta muitos outros processos, incluindo desenvolvimento vascular, dominância apical e senescência foliar.

As citocianinas regulam componentes específicos do ciclo celular.

        As citocianinas regulam a divisão celular agindo nos controles que governam a passagem da célula pelo ciclo de divisão celular. Evidências sugerem que a auxina e as citocianinas participam na regulação do ciclo celular regulando a passagem de G2 para a fase M.

As citocianinas modificam a dominância apical e promovem o crescimento de gemas laterais.

        Um dos principais determinantes da forma vegetal é o grau de dominância apical. As plantas com forte dominância apical apresentam um único eixo de crescimento com poucas ramificações laterais.  Por outro lado, em plantas arbustivas, ocorre o crescimento de muitas gemas laterais.  A formação de ramos é regulada por uma complexa interação de hormônios, incluindo auxina e citocianina.

        A auxina suprime o crescimento das gemas axilares, em comparação a citocianina estimula a atividade da divisão celular e o brotamento. Dados sugerem que as citocianinas responsáveis pelo crescimento da gema axilar são sintetizadas pela própria gema, não sendo transportada a partir das raízes.  

A superprodução de citocianina tem sido relacionada aos tumores genéticos.

        Muitas espécies do gênero Nicotiana podem ser cruzadas para produzir híbridos interespecíficos, dos quais 90% são normais. A espécie utilizada para fabricar cigarro, Nicotiana tabacum, por exemplo, é um hibrido interespecífico. Cerca de 10% dos cruzamentos interespecíficos resultam em uma progênie que tende a formar tumores espontâneos denominados tumores genéticos.  Os tumores genéticos são morfologicamente semelhantes a aqueles que são induzidos pelas bactérias do solo, mas são formados espontaneamente.