Metabolômica do acúmulo de açúcares em cana-de-açúcar (Saccharum L.)

• Processo: 12/04182-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2013
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Labate
• Beneficiário: Fernando Cotinguiba da Silva
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/56100-5 - Metabolomics of sugarcane and discovery of new hydrolytic enzymes for biofuel production, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Metabolômica Saccharum Cana-de-açúcar Proteômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biologia de sistemas | cana-de-açúcar | Metabolismo primário | Metabolomica | proteômica | Saccharum | Genética de Plantas

Resumo

O projeto de pesquisa tem por objetivo estabelecer um panorama sobre os fatores genéticos que controlam o acúmulo de sacarose em cana-de-açúcar, associando dados sobre expressão gênica, proteínas e metabólitos, focando no conceito de Biologia de Sistemas. A primeira parte será a caracterização do metaboloma de folhas, raízes, entrenós maduros e imaturos em diferentes estádios de desenvolvimento da cana (cultivar SP80-3280). Este material vegetal foi escolhido como planta-modelo porque o seu genoma será completamente sequenciado pelo SucEST. Além disso, esta cultivar também tem boas propriedades agronômicas, tais como alto brix, alta produtividade, maior teor de fibras, resistência à ferrugem e outras doenças importantes da cana. As mudanças do metaboloma em diferentes tecidos de plantas, em diferentes estádios de desenvolvimento, serão comparadas com particular interesse durante a fase de acúmulo de sacarose. O banco de dados do metaboloma primário será construído utilizando-se o espectrômetro de massas Pegasus 4D da Leco (GC/GC-TOF-MS), disponível no laboratório. Nestes primeiros passos, serão também desenvolvidas ferramentas computacionais para melhorar a análise e anotação dos dados obtidos por espectrometria de massas. Esta etapa será realizada em parceria com o grupo do Prof. Ricardo Zorzetto N. Vêncio do Departamento de Computação e Matemática da FFCLRP/USP. Uma vez que o perfil de metabólitos e as plataformas de bioinformática estejam estabelecidas, um novo conjunto de experimentos serão realizados em colaboração com o grupo de pesquisa da Profa. Glaucia Mendes Souza (USP-SP), envolvendo análises de transcriptômica, proteômica e metabolômica - conforme o projeto temático (Sinalização de cana e Redes Regulatórias - FAPESP/BIOEN - PRONEX 2008/52146-0). A longo prazo, o objetivo será a ligação das redes de informações de metabólitos com os dados de transcritoma e proteômica, no intuito de identificar funções de novos genes e fenótipos relacionados ao acúmulo de sacarose. Todas as informações geradas neste projeto serão integradas no servidor de bioinformática SucEST-FUN, permitindo ao usuário o crosslink com dados de transcriptômica, proteômica e metabolômica, marcadores moleculares (como QTLs e E-QTLs) ou qualquer outro serviço disponível no servidor SucEST-FUN. (AU)