Caracterização funcional de genes alvo para o aprimoramento do conteúdo de vitamina E em Solanum lycopersicum

• Processo: 12/12531-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Maria Magdalena Rossi
• Beneficiário: Maria Magdalena Rossi
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 13/50481-5 - Desvendando a regulação do metabolismo de vitamina E em Solanum lycopersicum, AP.R
• Assunto(s): Genética molecular vegetal Fisiologia vegetal Tomate Solanum lycocarpum Vitamina E Expressão gênica Estudos de associação genética Inativação gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Engenharia metabólica | Genes candidatos | Solanum lycopersicum | tomate | vitamina E | Genética Molecular de Plantas

Resumo

Além de uma cultura de grande importância econômica e nutricional, o tomateiro (Solanum lycopersicum) é um relevante modelo de estudo para estudos de fisiologia vegetal. Tanto o fruto fresco quanto os produtos derivados do tomate constituem fonte de diversos antioxidantes, incluindo a vitamina E (VTE). O entendimento dos mecanismos responsáveis pela síntese, transporte e acúmulo da VTE em plantas é de grande interesse devido sua importância nutricional para a saúde humana e fisiológica para o desenvolvimento do organismo vegetal. Em estudo anterior, loci para caracteres quantitativos (QTL) relacionados ao conteúdo de VTE em frutos maduros foram determinados a partir da realização de um perfil metabólico das diferentes isoformas de tocoferol (±, ², µ e ´) em uma população de linhagens introgredidas (ILs) de S. pennellii. A análise integrada de dados metabólicos, genômicos e genéticos resultou na proposição de 16 loci candidatos que poderiam explicar as mudanças no conteúdo de tocoferol nas ILs. Em conjunto, esses resultados representam um importante passo para o entendimento dos componentes genéticos envolvidos na determinação da variação natural do conteúdo de VTE em frutos de tomate, uma vez que fornece uma vasta plataforma de dados para estudos funcionais que irão contribuir para elucidação da regulação da biossíntese de tococromanóis na espécie. Nesse sentido, o objetivo do presente projeto é aprofundar o entendimento do impacto de três grupos de genes candidatos na biossíntese e acúmulo de VTE, por meio de análises funcionais. Este estudo propõe para cada um dos genes: (i) realizar um perfil transcricional dos alelos cultivado e selvagem, assim como avaliar o impacto da presença dos alelos selvagens na expressão do resto dos genes da rota biossíntética de VTE; (ii) determinar a localização subcelular das proteínas e; (iii) aferir o efeito do silenciamento gênico sob o conteúdo de VTE utilizando o sistema de VIGS (Virus Induced Gene Silencing). Os resultados a serem obtidos permitirão estabelecer estratégias para a manipulação do metabolismo de forma de aprimorar o valor nutricional do tomate. (AU)