Análise de genes expressos durante estádios finais da maturação de frutos de café

Abstract

A maturação uniforme dos frutos do cafeeiro relaciona-se diretamente com a qualidade da bebida. Diferentes floradas em um mesmo cafeeiro propiciam frutos em estádios desiguais de maturação podendo resultar em uma maior dificuldade na colheita, maior gasto com mão de obra e queda na qualidade do produto. Em frutos climatéricos, o processo final da maturação é desencadeado por um grande acúmulo de etileno, seguido por mudança bioquímicas e fisiológicas que promovem principalmente a desestabilização da parede celular dos frutos, composta principalmente por compostos pécticos. As pectinas são degradadas devido à solubilização e despolimerização da parede celular vegetal em decorrência da ação de enzimas como: pectinametilesterase, poligalacturonase, xiloglucanases, xilanases, pectinaliases e [Beta]-galactosidases. Nosso objetivo principal é caracterizar e entender as mudanças na expressão gênica e enzimática que ocorrem durante a maturação dos frutos de café, visando melhorar a uniformidade da maturação. Neste trabalho foram feitos estudos de expressão de genes que codificam para ACC oxidase, expansina, pectinametilesterase e poligalacturonases, através da análise "in silico" do banco de dados do Projeto Genoma Café, e experimentos de expressão dos genes e enzimas. Análise de transcritos demonstrou um aumento de ACC oxidase em frutos verde-cana seguido da atividade de pectinametilesterases em estágios intermediários de maturação (frutos avermelhados). A atividade da PG foi detectada nos estádios finais de maturação, principalmente em frutos cereja.

The quality of coffee is directly related with the ripening stage of the fruits during harvest time. In climacteric fruits a dramatic increase in ethylene biosynthesis promotes the subsequent steps of fruit ripening, with biochemical and physiological changes. Those changes include: softening of cell wall, sugar accumulation, modification of phenolic and organic acid compounds, accumulation of anthocyanins and carotenoids. Our main goal is to characterize the changes occurring in coffee fruit ripening, with the objective to improve the uniformity of fruit maturation, and consequently the quality of the coffee produced. We observed an increase of transcripts of ACC oxidase during the initial fruit ripening stages (green fruits), followed by an increase of PME at intermediate stages (greenred and red). PG activity was higher at the end of maturation (cherry and dark-cherry).