Complementação em leveduras e padrão de expressão de transportadores de K+ de cana-de-açúcar para análise da relação fonte-dreno

• Processo: 13/19059-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Lucia Mattiello
• Beneficiário: Mariana Trovó Marchesin
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Expressão gênica Leveduras Potássio Floema Sombreamento Cana-de-açúcar Reação em cadeia da polimerase via transcriptase reversa quantitativa (qRT-PCR)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cana-de-açúcar | floema | Leveduras | potássio | Fisiologia da produtividade

Resumo

A cana-de-açúcar é uma das mais importantes espécies vegetais cultiváveis do mundo, sendo o Brasil o principal produtor. Contudo, pouco se sabe sobre os mecanismos fisiológicos e moleculares da obtenção e funcionalidade de nutrientes na cana-de-açúcar. O potássio (K+) é o macronutriente mais absorvido pelas plantas, podendo corresponder a até 10% da massa fresca. Os transportadores de K+ são importantes para a obtenção do íon do solo, movimentos estomáticos, tolerância a estresses, mas principalmente por participarem do processo de carregamento e descarregamento de fotoassimilados para/do floema. A relação entre a expressão de genes de transportadores de K+ em diferentes tecidos da cana-de-açúcar e sua relação entre fonte-dreno nunca foi abordada. Em Arabidopsis thaliana e Vicia faba alguns transportadores foram estudados, contudo não possuímos informações sobre essas proteínas em espécies de importância agronômica como a cana-de-açúcar. Este projeto tem como objetivo principal identificar e caracterizar transportadores de K+ de cana-de-açúcar através de duas estratégias: (1) amplificação de sequências ortólogas de cana-de-açúcar da sequência do gene AKT2/3 de Arabidopsis thaliana através do desenho de primers do alinhamento das sequências ortólogas ao AKT2 de diversas gramíneas e assim, obtermos fragmentos da sequência da cana-de-açúcar, inexistente em bancos de dados públicos. Com esse fragmento, será possível desenhar primers específicos para amplificação das extremidades, via RACE, e posteriormente clonagem da sequência completa para testes de complementação em leveduras mutantes para a capacidade de transportar K+. (2) construção de bibliotecas de cDNA de raízes e folhas e teste de complementação dessas sequências em leveduras mutantes para a capacidade de transportar K+ e assim selecionarmos as sequências que putativamente ainda não tenham sido identificadas em outras espécies. Clones positivos serão sequenciados e as sequências anotadas. Primers de qRT-PCR serão desenhados e as expressões dos genes transportadores de K+ de cana-de-açúcar serão avaliadas nos diferentes tecidos da planta (folhas e colmos) em condições normais de crescimento. Também propomos avaliar a expressão desses genes quando a relação fonte-dreno for perturbada através de experimentos de sombreamento.