Controle molecular da arquitetura vegetal: interconexão entre microRNAs, fatores de transcrição e fitohormônios

• Processo: 18/17441-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de maio de 2019 - 30 de abril de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira
• Beneficiário: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Carla Schommer ; Guilherme Targino Valente ; Luciano Freschi ; Robert Werner Marin Sablowski ; Thomas B Jacobs
• Auxílios(s) vinculado(s): 19/27209-3 - EMU concedido no projeto 2018/17441-3: fotodocumentador Newton 7.0, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/00837-7 - Transformação genética de tomateiro usando vetores CRISPR/Cas9 e estabelecimento de ensaios de monohíbrido de levedura, BP.TT; 20/12940-1 - Estudo da interação entre o módulo miRNA156/SPL e dois hormônios (brassinoesteróide e giberelina) durante o crescimento inicial do hipocótilo, BP.DR; 19/20157-8 - Avaliação de possíveis interações entre as vias de florescimento fotoperiódica, age e giberelina com o módulo SP/SFT e seus impactos sobre a arquitetura do tomateiro (Solanum lycopersicum L.), BP.PD; 19/25205-0 - Ensaios de atividade de luciferase para avaliar a regulação de promotores específicos de tomateiro e Arabidopsis, BP.IC; 19/24101-7 - Geração e análise de mutantes de tomateiro dos genes SlSBPs via CRISPR/Cas9 baseado em edição de base única, BP.PD
• Assunto(s): Produtividade MicroRNAs Meristema
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Arquitetura vegetativa | giberelina | meristema | microRNA | Produtividade | Genética Molecular do Desenvolvimento Vegetal

Resumo

Questões fundamentais na biologia vegetal incluem como células e tecidos mantêm sua identidade ao longo do tempo e como eles transitam de um estado estável para outro. Entender tais questões básicas pode nos ajudar a melhor prever como as plantas modulam sua arquitetura em resposta a fatores endógenos e ao ambiente. A arquitetura de ramos vegetativos e florais é um dos principais fatores do desenvolvimento que afetam a produtividade das plantas. Previsivelmente, as plantas desenvolveram intrincadas redes regulatórias para modular sua arquitetura, as quais incluem fitohormônios, fatores de transcrição e fatores epigenéticos, tais como microRNAs. No entanto, como esses diferentes fatores se integram para controlar a arquitetura vegetativa e reprodutiva ao nível molecular e celular ainda não está claro na maioria das espécies. Após identificar que microRNAs (miRNAs) podem regular diferentes aspectos do desenvolvimento de cana-de-açúcar e de tomateiro interagindo com fitormônios [1-4], a caracterização dos mecanismos moleculares e celulares controlados por miRNAs e sua associação com fitohormônios é um aspecto central de nosso trabalho. Por exemplo, nós estamos estudando a interação entre o regulador negativo de respostas ao fitohormônio giberelina (DELLA) com as vias controladas por miRNAs durante o florescimento e desenvolvimento de ramos vegetativos. Além disso, estamos avaliando as interações entre fitohormônios e microRNAs no controle da ramificação axilar/lateral, a qual influencia diretamente a arquitetura da parte aérea. Para cada uma dessas áreas de pesquisa, pretendemos empregar metodologias de genética de desenvolvimento, edição gênica (através de tecnologias baseadas em CRISPR/Cas9), métodos de sequenciamento em larga escala, métodos de imagem e abordagens de bioinformática. Além disso, nós adotamos Arabidopsis thaliana e tomateiro (Solanum lycopersicum) em nossos estudos, pois cada organismo-modelo oferece vantagens experimentais únicas e porque estudos comparativos podem fornecer uma perspectiva evolucionária sobre as principais vias genéticas associadas ao estabelecimento da arquitetura vegetal. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BARRERA-ROJAS, CARLOS HERNAN; BRAGA ROCHA, GABRIEL HENRIQUE; POLVERARI, LAURA; PINHEIRO BRITO, DIEGO ARMANDO; BATISTA, DIEGO SILVA; NOTINI, MARCELA M.; FERREIRA DA CRUZ, ANA CLAUDIA; ORTIZ MOREA, EDNA GICELA; SABATINI, SABRINA; OTONI, WAGNER CAMPOS; et al. miR156-targeted SPL10 controls Arabidopsis root meristem activity and root-derived de novo shoot regeneration via cytokinin responses. Journal of Experimental Botany, v. 71, n. 3, p. 934-950, JAN 23 2020. (15/17892-7, 18/17441-3)

ALVES, CRISTIANE S.; NOGUEIRA, FABIO T. S.. Plant Small RNA World Growing Bigger: tRNA-Derived Fragments, Longstanding Players in Regulatory Processes. FRONTIERS IN MOLECULAR BIOSCIENCES, v. 8, JUN 7 2021. (18/17441-3)

BARRERA-ROJAS, CARLOS HERNAN; OTONI, WAGNER CAMPOS; SILVEIRA NOGUEIRA, FABIO TEBALDI. Shaping the root system: the interplay between miRNA regulatory hubs and phytohormones. Journal of Experimental Botany, v. 72, n. 20, p. 6822-6835, OCT 26 2021. (18/17441-3)