Desenvolvimento de modelos biológicos alternativos para o estudo de redes de regulação em cana-de-açúcar

• Processo: 11/00818-8
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Apoio a Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de junho de 2011 - 30 de novembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Carlos Takeshi Hotta
• Beneficiário: Carlos Takeshi Hotta
• Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 14/50306-1 - Sinalização por açúcar e pelo relógio biológico em gramíneas, AP.BIOEN.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/05301-9 - Estudo sobre as interações entre o relógio biológico e a dessecação em eucariotos fotossintetizantes, BP.DR; 13/08574-6 - Vias de sinalização por auxina e suas interações com o relógio biológico de cana-de-açúcar, BP.DR; 12/18122-2 - Transformação de Brachypodium distachyon com repórteres do relógio biológico da cana-de-açúcar, BP.IC; 11/08897-4 - Caracterização do relógio biológico e seu impacto no metabolismo da cana-de-açúcar, BP.DR
• Assunto(s): Indústria química Relógios biológicos Biocombustíveis Cana-de-açúcar Fisiologia vegetal Ritmos biológicos Ritmo circadiano

Resumo

Uma das barreiras para o melhoramento da cana-de-açúcar é a escassez de informações sobre a sua biologia e a biologia das gramíneas, de forma geral. Uma das razões desta escassez é a dificuldade de se manter cana-de-açúcar como modelo biológico por causa de seu tamanho e longo ciclo de vida. Além disso, o cruzamento e a transformação da cana-de-açúcar são procedimentos tecnicamente difíceis e demorados, o que impede o uso em larga escala de técnicas de forward e reverse genetics. Diante destas dificuldades, este projeto tem como objetivo utilizar modelos biológicos alternativos como ferramentas para estudar redes de regulação da cana-de-açúcar. O projeto pretende utilizar Arabidopsis thaliana e Brachypodium distachyon como modelos principais e Setaria italica como modelos secundários. As vantagens dos modelos principais são os recursos disponíveis para a comunidade (protocolos padronizados, genoma sequenciado, bancos de vetor e mutantes, mapas genéticos, etc.) enquanto a vantagem do modelo secundário é a capacidade de se fazer fotossíntese C4. Além de utilizar modelos novos para o estudo da cana-de-açúcar, este projeto propõe o uso da proteína bioluminescente LUCIFERASE como repórter da atividade promotora. Este repórter permite a estimativa da atividade promotora de um gene de maneira não-destrutiva e pouco intrusiva. Estas novas ferramentas serão utilizadas para o estudo do relógio biológico de cana-de-açúcar. O relógio biológico é a rede de regulação responsável pela organização temporal do metabolismo dos seres vivos. Plantas sem o relógio biológico têm acumulam menos biomassa e possuem eficiência hídrica menor. Recentemente identificamos mais de dois mil genes de cana-de-açúcar controlados pelo relógio biológico, especialmente genes associados à fotossíntese e metabolismo de açúcares. Apesar do foco inicial no relógio biológico, este projeto irá aumentar o conjunto de ferramentas disponíveis para se estudar a cana-de-açúcar e possui o potencial de contribuir com outros projetos pertencentes ao BIOEN e ao Centro Paulista de Pesquisa em Bioenergia. (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)

ALVES-LIMA, CICERO; CAVACANA, NATALE; TEIXEIRA CHAVES, GUSTAVO ANTONIO; DE LIMA, NATALIA OLIVEIRA; STEFANELLO, ELIEZER; COLEPICOLO, PIO; HOTTA, CARLOS TAKESHI. Reference genes for transcript quantification in Gracilaria tenuistipitata under drought stress. JOURNAL OF APPLIED PHYCOLOGY, v. 29, n. 2, p. 731-740, APR 2017. Citações Web of Science: 2.