A Mutação immutans de Arabidopsis Afeta a Diferenciação dos Plastídeos e a Morfogênese dos Setores Brancos e Verdes em Plantas Variegadas

O mutante de variegado immutans (im) de Arabidopsis possui setores de folhas verdes e brancas devido à ação de um gene recessivo nuclear, IMMUTANS (IM). Este gene codifica a proteína IM, que é um homólogo de cloroplasto da oxidase alternativa mitocondrial. Como os setores brancos de im acumulam o carotenoide incolor, fitoeno, IM provavelmente atua como um componente redox na desaturação do fitoeno. Neste artigo, mostramos que IM tem um impacto global no crescimento e desenvolvimento das plantas e é necessário para a diferenciação de múltiplos tipos de plastídeos, incluindo cloroplastos, amilopectinas e etioplastos. A atividade do promotor de IM e os mRNAs de IM também são expressos ubíquamente em Arabidopsis. Os níveis de transcritos de IM correlacionam-se com a acumulação de carotenoides em alguns, mas não em todos, os tecidos. Isso sugere que a função de IM não está limitada à carotenogênese. A anatomia foliar é radicalmente alterada nos setores verdes e brancos de im: os tamanhos das células do mesófilo são dramaticamente aumentados nos setores verdes e as células paliçadas não se expandem nos setores brancos. Os setores verdes de im também apresentam taxas de evolução de O(2) significativamente mais altas do que o normal e taxas elevadas de clorofila a/b, típicas das encontradas em folhas de "sol". Concluímos que as mudanças na estrutura e na função fotossintética dos setores de folhas verdes são parte de um mecanismo adaptativo que tenta compensar a falta de fotossíntese nos setores de folhas brancas, ao mesmo tempo em que maximiza a capacidade da planta de evitar fotodano.