Genômica da biossíntese de hemicelulose em cana-de-açúcar: visando compreender a relação dos genes com a recalcitrância da parede celular

• Processo: 14/17486-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2015
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Beneficiário: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Marcos Silveira Buckeridge ; Renato Vicentini dos Santos
• Assunto(s): Bioenergia Biocombustíveis Parede celular vegetal Hemicelulose Lignina Cana-de-açúcar Genômica Etiquetas de sequências expressas Análise de sequência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | Biossintese de Hemicelulose | cana-de-açúcar | Evolução e Bioinformática | Genômica Estrutural e Funcional | Recalcitrância da Parede Celular | Bioinformática e Genética Molecular Vegetal

Resumo

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) está entre as espécies que mais produz etanol derivado da sacarose (40%) acumulada na planta madura. Entretanto, 2/3 dos carbonos da cana-de-açúcar não são aproveitados para a produção de bioetanol. Um dos maiores desafios na atualidade no campo da bioenergia é a obtenção de biocombustível de segunda geração a partir da biomassa recalcitrante da parede celular dos vegetais presente no bagaço, folha e palha. Para superar essa dificuldade, faz-se necessário conhecer não somente os componentes da parede celular, como os genes e seus mecanismos molecular responsáveis pela biossíntese da parede celular. Novas pesquisas produzida pelo grupo do Dr. André Ferraz da EEL/USP revelam que a soma do teor hemicelulose e lignina em bagaço de cana-de-açúcar se correlaciona com a elevada recalcitrância da parede celular. Crescente volume de publicações vem relatando que a retirada da hemicelulose por pré-tratamento e/ou a sua modificação através de alterações genéticas resulta na redução da recalcitrância. Apesar dos avanços na caracterização funcional dos genes da biossíntese de hemicelulose ter iniciado em 2004 em plantas-modelo, pouco genes desta via foram catalogados em cana-de-açúcar. Por essas razões, o presente projeto propõe a identificação e a anotação dos genes da via de biossíntese da hemicelulose em cana-de-açúcar através do uso de análises filogenéticas e computacionais usando bancos de ESTs e RNA-Seq; e correlacionar o perfil de expressão destes genes em híbridos de cana-de-açúcar com teor contrastante de hemicelulose. A execução deste projeto permitirá iniciar a implementação de um laboratório de genética molecular no Departamento de Biotecnologia da EEL/USP. Este projeto será realizado em conjunto com a participação dos pesquisadores Dr. André Ferraz, Dr. Marcos Buckeridge da USP/Capital e Dr. Renato Vicentini da UNICAMP e o auxílio de dois discentes de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial e quatro discentes de iniciação científica. A execução de tais estratégias contribuirá com a anotação e catalogação dos genes de cana-de-açúcar envolvidos na biossíntese dos polissacarídeos hemicelulósicos os quais poderão ser usados para manipular a planta e ampliar a produção de etanol sem a necessidade de aumentar a área plantada. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

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