Interações DNA-proteína regulando a degradação de parede celular no desenvolvimento de aerênquima em raízes de cana de açúcar

• Processo: 13/16225-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 13 de janeiro de 2014
• Vigência (Término): 12 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Marcos Silveira Buckeridge
• Beneficiário: Eveline Queiroz de Pinho Tavares
• Supervisor: Jacqueline Grima-Pettenati
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Université Paul Sabatier - Toulouse III, França
• Vinculado à bolsa: 11/07586-5 - Investigação de mecanismos de regulação da degradação da parede celular em raízes de cana-de-açúcar durante a formação de aerênquima, BP.DR
• Assunto(s): Regulação da expressão gênica Parede celular Fatores de transcrição Bioetanol
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aerênquima | Bioetanol de segunda geração | fatores de transcrição | glicosil hidrolases | Parede celular | Sinalização Hormonal | Regulação da expressão gênica

Resumo

Mecanismos que incorrem em degradação de polissacarídeos de parede celular em plantas são bastante frequentes visto que, embora se trate de uma importante barreira à entrada de patógenos, constitui-se também em um entrave físico à expansão e divisão celular e diferenciação de um tecido. Em diversos eventos fisiológicos, a parede celular precisa ser modificada para permitir que as mudanças características do evento em questão ocorram. O estudo destes processos é bastante atraente, ao passo que combina a possibilidade de análise dos mecanismos de regulação da expressão gênica e a prospecção de glicosil hidrolases oriundas de plantas e destinadas a degradar a sua própria parede. Desde o momento em que a célula recebe um sinal para degradar sua parede celular até o recrutamento de um arranjo de glicosil hidrolases específico, existe uma série de eventos que consistem em uma valiosa oportunidade de explorar como a célula vegetal atua em sincronia e reciprocidade com o tecido circundante e com o ambiente, como estes sinais são interpretados e como a resposta é executada. Nosso grupo vem caracterizando a degradação de parede celular durante a formação de aerênquima em raízes de cana de açúcar, o que consiste em uma ferramenta importante para o avanço no conhecimento sobre enzimas de degradação para o processo de geração de bioetanol de segunda geração. Nossos resultados demonstraram que conforme o aerênquima se desenvolve na raiz, há indução da transcrição de genes de glicosil hidrolases e fatores de transcrição por um complexo balanço auxina-etileno. O perfil co-transcricional de ambos e evidências na literatura apontam para uma interação direta destes reguladores sobre a expressão de genes de glicosil hidrolases. A análise deste padrão de expressão permitiu a identificação de genes alvo para sequenciamento. A investigação da provável região promotora das glicosil hidrolases revelou a presença de elementos em cis possivelmente reconhecidos pelos domínios de ligação ao DNA identificados nos fatores de transcrição de interesse. A confirmação da funcionalidade das regiões preditas nas análises in silico são objetivos desta proposta. Resultados que comprovem a interação de fatores de resposta a etileno e promotores de genes que codificam para glicosil hidrolases são praticamente ausentes na literatura e consistirão em um importante elo entre a sinalização hormonal e a degradação de parede no modelo em elaboração da degradação de parede celular na formação do aerênquima. (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. (09/52840-7, 13/16225-1, 11/07586-5, 10/17104-5, 08/57908-6)