Análise global do transcriptoma de arroz relacionado à memória de temperatura e respostas ao calor

• Processo: 19/13158-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Cristiane Paula Gomes Calixto
• Beneficiário: Cristiane Paula Gomes Calixto
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Abdellah Barakate ; Marcia Maria Auxiliadora Naschenveng Pinheiro Margis ; Maria Helena de Souza Goldman ; John W S Brown ; Runxuan Zhang ; Silvana Aparecida Creste Dias de Souza ; Wenbin Guo
• Auxílio(s) vinculado(s): 21/00394-5 - EMU concedido no processo 2019/13158-8: camara growth house de crescimento de plantas, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/03165-5 - Avaliação da defesa antioxidante em resposta ao calor de cultivares de arroz contrastantes para termotolerância., BP.IC; 23/16278-0 - Transformação genética de arroz, BP.TT; 22/02633-0 - Análise funcional in silico e construção de plasmídeo para nocaute CRISPR/Cas9-mediado do gene responsivo a estresse térmico Telomere Repeat-Binding Factor 1 em arroz (Oryza sativa L.), BP.IC; + mais bolsas vinculadas 22/03433-4 - Estabelecimento e manutenção de germoplasma e de protocolos de transformação de arroz, BP.TT; 21/12014-2 - Estabelecimento da metodologia CRISPR-Cas9 e obtenção de plantas nocaute em genes candidatos a reguladores do processamento alternativo em estresse térmico em arroz, BP.MS; 21/00795-0 - Caracterização da expressão e clonagem em vetor de super-expressão de dois genes candidatos à reguladores do splicing alternativo em estresse térmico em arroz, BP.IC - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Biologia molecular vegetal Processamento alternativo Análise de sequência de RNA Transcriptoma Genes Arroz Oryza sativa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: arroz (Oryza sativa) | estresse ao calor | Memória térmica | processamento alternativo | RNA-seq | Transcriptoma | Biologia Molecular de Plantas

Resumo

O arroz é um dos alimentos mais consumidos no mundo, mas o estresse térmico afeta sua produção e a qualidade dos grãos. Para identificar soluções mecanicistas para melhorar o cultivo do arroz sob as ameaças das mudanças climáticas, as respostas moleculares da tolerância ao estresse térmico devem ser entendidas. Os mecanismos relacionados à formação, extensão e redefinição da termotolerância e memórias de calor em plantas são amplamente desconhecidos. Controles transcricionais e pós-transcricionais estão envolvidos na ampla gama de respostas ambientais da planta e evidências recentes sugerem que eles podem desempenhar um papel importante na memória de temperatura. Para investigar essa hipótese, nosso projeto visa explorar o transcriptoma de cultivares de arroz contrastantes para termotolerância para investigar respostas de termotolerância basal e adquirida, que serão examinadas com métodos de análise de última geração estabelecidos por nossa equipe. Além disso, também investigaremos a sensibilidade da expressão e splicing alternativo (SA) de genes chave sensíveis ao calor em diferentes condições de estresse térmico, bem como sua regulação em cultivares de arroz contrastantes quanto à tolerância ao calor. Por fim, investigaremos a função de possíveis reguladores do SA, selecionados por nossas análises preliminares, envolvidos na resposta ao calor, gerando linhas de planta de expressão e perda de função (CRISPR-Cas9 não transgênica) de genes candidatos, que serão monitorados para fenótipos sob o estresse térmico. O conhecimento resultante fornecerá informações e estratégias para avançar rapidamente o melhoramento de arroz em resposta às mudanças climáticas. (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)

BOULANGER, HADRIEN GEORGES; GUO, WENBIN; REBOCHO MONTEIRO, LUCCA DE FILIPE; CALIXTO, CRISTIANE PAULA GOMES. Co-expression network of heat-response transcripts: A glimpse into how splicing factors impact rice basal thermotolerance. FRONTIERS IN MOLECULAR BIOSCIENCES, v. 10, p. 10-pg., 2023-02-02. (19/13158-8, 22/02633-0)

VITORIANO, CHARLES BARROS; CALIXTO, CRISTIANE PAULA GOMES. Reading between the Lines: RNA-seq Data Mining Reveals the Alternative Message of the Rice Leaf Transcriptome in Response to Heat Stress. PLANTS-BASEL, v. 10, n. 8, AUG 2021. (19/13158-8)