Metabolismo de carbono, quinases e respostas a baixas temperaturas em eucalipto: buscando por conexões metabólicas

• Processo: 14/01200-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2014
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Paulo Mazzafera
• Beneficiário: Adilson Pereira Domingues Júnior
• Supervisor: Lothar Willmitzer
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Max Planck Society, Potsdam, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 11/02575-5 - Respostas fisiológicas e moleculares de eucalyptus globulus e e. grandis ao estresse por baixas temperaturas, BP.DR
• Assunto(s): Eucalyptus globulus Fisiologia vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carbon partition | cold | Eucalyptus globulus | lignin | phosphorilation | plant system biology | Fisiologia Vegetal

Resumo

Devido ao seu estilo de vida séssil, as plantas enfrentam diversas formas de estresse ao longo de sua vida, tais como déficit hídrico, variações extremas de temperatura, alta salinidade do solo, entre outros. Os estresses induzem uma redução na taxa de crescimento enquanto as plantas remodelam seu metabolismo a fim de chegar a um novo estado de homeostase. Repostas ao frio são relacionadas com alterações no metabolismo de carbono e estão associadas à rede de regulação dos genes CBF (C-repeat binding factor). Como outras formas de estresse, alterações na biossíntese de açúcar observadas durante as baixas temperaturas podem ativar o sistema SnRK1, uma rede de quinases responsável pela percepção e controle do balanço energético vegetal e sua taxa de crescimento. Importantes eventos anabólicos são reprimidos quando o sistema SnRK1 é ativado, incluindo a formação de parede celular. A celulose e a lignina são os principais constituintes da parede celular e competem por açúcares com outros drenos metabólicos. Ainda, estes polímeros são os principais constituintes da madeira, matéria-prima destinada para a produção de celulose. Espécies do gênero Eucalyptus são as principais fontes para estas indústrias. No Brasil, E. grandis está bem aclimatado às condições ambientais locais; entretanto, a remoção da lignina durante a extração de celulose é custosa. Devido a uma deposição diferenciada de lignina, o processo de polpação é menos oneroso a partir da madeira obtida de E. globulus, uma espécie que cresce melhor sob ambientes mais frios. Nossos resultados prévios mostraram uma ativação distinta da rede CBF e do controle do metabolismo de carbono entre E. globulus e E. grandis mantidos a 8ºC e 25ºC. O objetivo do presente trabalho é investigar como a rede CBF afeta o sistema SnRK1; para isto, pretende-se utilizar a planta modelo Arabidopsis thaliana e espécies de eucalipto. Combinando esses dados com a teoria de biologia de sistemas, nós esperamos desenvolver novas abordagens a fim de se aumentar a produção de celulose e/ou reduzir os custos da remoção de lignina pelas indústrias. (AU)