Citocininas: Funções, Biossíntese e Aplicações Agrícolas

Unidade 19: Citocininas

Definições: citocinina, anticitoquinina, cinetina, citocinina oxidase.

• Citocininas: Grupo de hormônios vegetais que promovem a divisão e diferenciação celular. São derivadas da base purínica adenina, possuindo um substituinte aromático no nitrogênio da posição 6 do anel purínico.
• Anticitoquinina: Compostos que inibem a atividade das citocininas de forma reversível.
• Cinetina: Primeira citocinina descoberta, isolada a partir do DNA de esperma de arenque submetido a autoclave.
• Citocinina oxidase: Enzima que regula os níveis de citocinina endógena nas plantas.

Bioensaios para estimar o conteúdo de citocininas

• Crescimento de calos de floema de cenoura: Utiliza o aumento de peso fresco em relação à concentração como parâmetro.
• Crescimento foliar: Aumento no tamanho ou peso de folhas colocadas em solução hormonal.
• Crescimento de folhas de Lemna.
• Senescência foliar: Retardo do amarelamento e envelhecimento de discos foliares.

Via de biossíntese, conjugação e oxidação

A síntese de citocininas livres é a rota principal. Inicia-se com a formação de ribosídeo de isopenteniladenina a partir de AMP e IPP, reação catalisada pela enzima isopentenil transferase (requer Mg²⁺ e pH 7). A partir deste, sintetizam-se as demais citocininas.

• Derivados: A zeatina e a dihidrozeatina derivam da isopenteniladenina. A zeatina é formada por hidroxilação da cadeia lateral; a dihidrozeatina é formada pela redução da cadeia lateral da zeatina via zeatina redutase.
• Oxidação: Processo comum que degrada a citocinina em adenina e 3-metil-2-butenal, catalisado pela citocinina oxidase, servindo como mecanismo de regulação.
• Conjugação: Ocorre com glicose no anel purínico (N-glicosídeos, inativos/estáveis) ou na hidroxila da cadeia lateral (O-glicosídeos, ativos/armazenamento). Também podem conjugar-se com aminoácidos.

Efeito na divisão celular

A superexpressão da citocinina oxidase reduz os níveis hormonais, atrasando o desenvolvimento do ápice e a taxa de proliferação celular, enquanto aumenta o desenvolvimento radicular e a atividade do meristema radicular.

Dominância apical e senescência

A dominância apical resulta da interação entre auxinas (indutivas) e citocininas (repressoras). As auxinas suprimem gemas laterais, enquanto as citocininas promovem a rebrota axilar. Na senescência, as citocininas atuam retardando o processo; estudos mostram que a concentração hormonal diminui conforme a senescência progride.

Usos das citocininas na agricultura

• Indução de gemas e ramificação: Aumento de gemas laterais (ex: cravo e rosa).
• Controle do tamanho do fruto: Aplicado em maçãs.
• Indução de bulbilhos: Utilizado em Lillium.
• Promoção da floração: Aumento do número de cones masculinos em coníferas.