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Investigação de mecanismos de regulação da degradação da parede celular em raízes de cana-de-açúcar durante a formação de aerênquima

Processo: 11/07586-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 12 de maio de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Pesquisador responsável:Marcos Silveira Buckeridge
Beneficiário:Eveline Queiroz de Pinho Tavares
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):13/16225-1 - Interações DNA-proteína regulando a degradação de parede celular no desenvolvimento de aerênquima em raízes de cana de açúcar, BE.EP.DR
Assunto(s):Parede celular vegetal   Etanol   Regulação da expressão gênica   Cana-de-açúcar

Resumo

Em um contexto de maior conscientização ambiental por parte da sociedade, a busca por uma energia limpa e renovável faz-se essencial. No entanto, para suprir o consumo mundial de energia, a quantidade de biomassa disponível não é suficiente para atender a demanda de substituição plena do petróleo, fazendo com que sejam necessárias tecnologias para aproveitamento máximo da biomassa produzida. No Brasil, a cana de açúcar é utilizada para a geração de etanol. Para melhorar o aproveitamento desta biomassa, o processo de produção de etanol a partir de lignocelulose de cana-de-açúcar requer um passo denominado de pré-tratamento, que consiste em tornar a biomassa mais acessível à ação de glicosil hidrolases que atacam a parede celular. Entretanto, a eficiência enzimática tem sido relativa, uma vez que as paredes celulares têm demonstrado alta recalcitrância à hidrólise. Os processos de pré-tratamento atualmente utilizados envolvem métodos físicos e químicos. Contudo, ambos acarretam em perda de componentes da parede celular, diminuindo a eficiência do procedimento. Na busca por uma metodologia de pré-tratamento otimizada, encontram-se diversas situações em que as plantas são capazes de degradar suas próprias paredes celulares e esses processos são relacionados ao amadurecimento de frutos, mobilização de reserva em sementes e formação de aerênquimas. Nos casos do arroz e milho, aerênquimas são produzidos nas raízes, e nestes sistemas já foi visto que as paredes celulares são degradadas. Em cana se açúcar, nosso grupo detectou vários genes relacionados ao metabolismo da parede celular e a estrutura química dos polissacarídeos componentes foi determinada. Mais recentemente, iniciamos a caracterização da formação de aerênquima lisígeno em raízes de cana-de-açúcar. Neste contexto, a presente proposta tem como objetivo dar continuidade a esta caracterização, compreendendo os mecanismos que envolvem a rede de sinalização metabólica e gênica ao longo da degradação da parede celular durante o processo de formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. Este sistema se faz um modelo interessante, uma vez que, quando induzido, degrada as paredes celulares de uma parte do parênquima cortical das raízes. A perspectiva da proposta é a produção de dados que permitam desenhar estratégias para o desenvolvimento do pré-tratamento biológico, de forma a auxiliar na produção do etanol de segunda geração a partir de cana-de-açúcar. (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)
TAVARES, E. Q. P.; GRANDIS, A.; LEMBKE, C. G.; SOUZA, G. M.; PURGATTO, E.; DE SOUZA, A. P.; BUCKERIDGE, M. S. Roles of auxin and ethylene in aerenchyma formation in sugarcane roots. PLANT SIGNALING & BEHAVIOR, v. 13, n. 3 2018. Citações Web of Science: 3.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
TAVARES, Eveline Queiroz de Pinho. Regulação da degradação da parede celular durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. 2015. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Biociências São Paulo.

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