Análise funcional do papel de microRNAs no controle da arquitetura vegetativa e desenvolvimento de frutos

Resumo

RNAs não codantes pequenos ou sRNAs (19-25 nt) regulam transcricionalmente ou pós-transcricionalmente a expressão de genes endógenos, modelando o transcriptoma e a produção de proteínas. Dentre estes, microRNAs (miRNAs) desempenham papel ímpar no desenvolvimento vegetal, observação comprovada pela avaliação fenotípica e molecular de plantas transgênicas e de mutantes defectivos na produção de tais RNAs. MiRNAs são produzidos a partir de precursores longos, os quais são posteriormente processados por enzimas específicas, gerando o miRNA maduro (20-22 nt). Em plantas, o miRNA maduro preferencialmente "guia" a clivagem do mRNA de genes-alvo. Plantas transgênicas ou mutantes expressando ectopicamente microRNAs e/ou genes-alvo específicos apresentam modificações na sua arquitetura vegetativa e desenvolvimento de órgãos reprodutivos. Por exemplo, plantas transgênicas de tomateiro (Solanum lycopersicum L.) cultivar Micro-Tom (MT) super-expressando o miR156, geradas pelo nosso grupo de pesquisa, apresentam maior produção de ramos laterais, aumento de biomassa foliar e modificação na estrutura de flores e frutos. Embora seja evidente o papel deste miRNA na formação da arquitetura vegetativa, até o momento não há estudos elucidando quais vias genéticas e metabólicas são modificadas e que interagem com a via genética do miR156, principalmente em culturas de importância econômica tais como o tomateiro. A combinação do uso de mutantes disponíveis, plantas transgênicas super-expressando miRNAs/sRNAs ou genes-alvo mutados resistentes aos miRNAs/sRNAs, bem como o uso de metodologia de sequenciamento de última geração, possibilita a análise detalhada das vias genéticas/metabólicas modificadas por RNAs regulatórios que podem impactar a formação da arquitetura vegetativa e reprodutiva das plantas. A identificação e caracterização destas vias poderão contribuir não somente para o melhor entendimento dos mecanismos associados ao desenvolvimento, mas também ter potenciais aplicações no melhoramento vegetal. (AU)