Resumo

O crescimento e desenvolvimento vegetal são frequentemente afetados por distúrbios naturais causados por vários estresses ambientais tais como, frio, salinidade, seca, calor, metais pesados. Atividades antropogênicas tem acentuado a existência desses estresses, inibindo o potencial genético vegetal e limitando a sua produtividade. Existem moléculas que atuam como osmoprotetoras, dentre elas destaca-se a trealose, o qual confere tolerância a uma variedade de estresses ambientais em diversas espécies procarióticas e eucarióticas. Gluconacetobacter diazotrophicus sintetiza trealose como mecanismo de osmoadaptação. Tal bactéria é considerada um micro-organismo com potencial biotecnológico devido a sua capacidade de promover o crescimento vegetal, através da capacidade de fixar nitrogênio atmosférico, solubilizar nutrientes, produzir fitormônios, resistir a diferentes estresses ambientais, incluindo metal, temperatura e pressão osmótica. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo estudar o papel metabólico da trealose usando mutantes de inserção defectivos para os genes otsA e treA de G. diazotrophicus PAl5. Inicialmente, estes mutantes foram avaliados quanto a resistência aos estresses causados por CdCl2.H2O, CoCl2.6H2O, ZnCl2, Al+3, sacarose, PEG, NaCl e Na2SO4 e resistência a diferentes temperaturas. Os mutantes também foram caracterizados quanto a habilidade de fixar nitrogênio em meio de cultivo LGI semi-sólido sem adição de nitrogênio e quanto a capacidade de solubilizar zinco e fósforo insolúvel. Os resultados revelaram que a mutação dos genes envolvidos na biossíntese e degradação de trealose resultam em alta sensibilidade a diferentes estresses abióticos, tais como CdCl2.H2O, CoCl2.6H2O, ZnCl2, Al+3, sacarose, PEG, NaCl, Na2SO4 e a diferentes temperaturas. Análise da capacidade dos mutantes para mobilizar zinco e fosfato insolúvel mostraram que a mutação no gene otsA afetou a capacidade de solubilização da bactéria o que não foi observado para o mutante treA. Os dados revelaram que a biossíntese e degradação de trealose pela bactéria G. diazotrophicus PAl5 possui papel essencial na resistência a estresses ambientais. Por sua vez, os dados obtidos sugerem que o acúmulo de trealose pela bactéria potencializa a solubilização de fósforo e zinco. Este é o primeiro estudo que caracteriza o envolvimento dos genes otsA e treA na resistência a estresses e participação na solubilização e fixação de nitrogênio em G. diazotrophicus.