Encontrando genes relacionados às proteínas de parede celular em cana-de-açúcar

• Processo: 00/07436-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa GENOMA
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2000
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2002
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Marcos Silveira Buckeridge
• Beneficiário: Marcos Silveira Buckeridge
• Instituição Sede: Instituto de Botânica. São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Genomas Hidrolases Parede celular Proteínas Genoma Cana-de-Açúcar - SucEST
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cana-De-Acucar | Expansina | Genoma | Hidrolases | Parede Celular | Proteinas

Resumo

A parede celular vegetal é composta por vários polímeros de carboidratos diferentes que formam um compósito similar a um cristal líquido. Este compósito tem diversas funções, que estão associadas ao desenvolvimento e à morfogênese vegetal. Por outro lado, os polímeros de parede celular são também uma fonte de alimentos e fibras e podem estar relacionados a problemas em processos industriais importantes, como a cristalização de sacarose na indústria açucareira por exemplo. Além da celulose, monocotiledôneas tais como a cana de açúcar contém glucanos de ligação mista, glucuronoarabinoxilanos e quantidades menores de xiloglucanos como as principais hemiceluloses. Ramnogalacturonanos ramificados com diferentes tipos de arabinogalactanos formam os polímeros pécticos. As proteínas de parede celular podem ser divididas em três grupos: estruturais, enzimas e expansinas. As proteínas estruturais são denominadas extensinas e são proteínas ricas em glicina e hidroxiprolina. As hidrolases são a maior e mais conhecida classe de proteínas de parede celular. Elas incluem endo-β-glucanases, xiloglucano endo-β-transglicosilases, β-(1,3),(1,4) glucanases, β-xilanase, endo-β-mananases, α-galactosidases, α-arabinosidases como hemicelulases e endo-poligalacturonases, exo-β-galactosidases, e α-arabinosidases como pectinases. O terceiro grupo é o das expansinas, que são proteínas que se ligam aos polissacarídeos, mas que, mesmo não tendo atividade enzimática, são extremamente importantes na expansão celular e no crescimento por extensão. Estes grupos de carboidratos e proteínas de parede celular estão relacionados com todos os processos de desenvolvimento em plantas, pois virtualmente todas as células vegetais possuem parede e esta tem que ser alterada durante o desenvolvimento. Com isto, pode-se inferir com alto grau de certeza que tais proteínas e os genes que as codificam estão presentes na cana-de-açúcar e estudar esses genes constitui uma ferramenta valiosa para futuros estudos de expressão gênica durante os processos de crescimento, desenvolvimento e senescência da planta. Em conjunto com as informações (DATA MINING) produzidas por outros grupos do SUCEST, deverá ser possível compreender processos fundamentais do desenvolvimento da cana-de-açúcar e com isso desenvolver novas ferramentas para transformação que permitam obter variedades ainda mais produtivas. Quando submeti o projeto, já estávamos desenvolvendo alguns aspectos relacionados à parede celular da cana em nosso laboratório. O problema investigado é a precipitação sacarose na indústria açucareira. Ao entrar no SUCEST, um de meus objetivos foi introduzir a cultura da genética molecular no laboratório através da busca de genes relacionados ao assunto de trabalho de todos os membros do grupo. Com isso, pretendia por um lado aumentar o interesse dos alunos por esse aspecto e por outro interessar alunos em desenvolver suas teses nesse aspecto. Como será visto no relatório, até o momento, ambos os objetivos foram atingidos satisfatoriamente. (AU)