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Sinalização por açúcar e pelo relógio biológico em gramíneas

Processo: 14/50306-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Vigência: 01 de agosto de 2014 - 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Convênio/Acordo: University of Cambridge
Pesquisador responsável:Carlos Takeshi Hotta
Beneficiário:Carlos Takeshi Hotta
Pesq. responsável no exterior: Alexander A. R. Webb
Instituição no exterior: University of Cambridge, Inglaterra
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/00818-8 - Desenvolvimento de modelos biológicos alternativos para o estudo de redes de regulação em cana-de-açúcar, AP.BIOEN.JP
Assunto(s):Gramíneas  Cana-de-açúcar  Metabolismo vegetal  Relógios biológicos  Ritmo circadiano 

Resumo

O relógio biológico é uma via de sinalização que codifica informação temporal. Esta via permite que o metabolismo e a fisiologia das plantas se sincronizem com mudanças ambientais rítmicas, o que aumenta a sua biomassa. Recentemente, uma nova via foi descrita na qual açúcares derivados da fotossíntese regulam o relógio biológico através de um "amanhecer metabólico". Além desta via, açúcares regulam o relógio biológico ao longo prazo através de GIGANTEA (GI). O objetivo deste projeto é estabelecer um consórcio entre o Brasil e Reino Unido dedicado a transferir o conhecimento sobre a regulação metabólica do sistema circadiano da planta modelo Arabidopsis para gramíneas, em particular, a cana-de-açúcar e as gramíneas modelo Brachypodium distachyon e Seta ria italica. A cana-de-açúcar possui um relógio biológico robusto que controla uma grande porção de seus transcritos, uma porção maior que em outras plantas. No entanto, grande parte do que se sabe do relógio biológico foi estudado em Arabidopsis. A cana-de-açúcar comercial pode armazenar grandes quantidades de sacarose em seus colmos. A sacarose armazenado, no entanto, inibe a atividade fotossintética, limitando a sua habilidade de acumular biomassa, No entanto, não se sabe se a sacarose pode regular o relógio biológica da cana- de-açúcar ou de outras gramíneas. Como os ortólogos dos genes de Arabidopsis necessários para a sinalização circadiana por açúcares está presente em gramíneas, consideramos que é urgente estudar como açúcares e o relógio biológico interagem nestes sistemas. A natureza da sinalização por açúcares e pelo relógio biológica em gramíneas, e como elas interagem, poderá trazer informações sobre como poderíamos aumentar a produtividade neste grupo, que inclui outros cultivares importantes, como trigo, cevada, arroz, milho, sorgo e cana-de-açúcar. (AU)

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