Interação entre a via Target of Rapamycin (TOR) e o metabolismo energético em plantas

• Processo: 14/10407-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2014
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Camila Caldana
• Beneficiário: Carolina Cassano Monte Bello
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/19561-0 - Regulação do crescimento pela via Target of rapamycin (TOR) em plantas, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Metabolismo vegetal Biomassa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alocação de carbono | Biomassa vegetal | metabolismo | quinase TOR | Fisiologia Molecular de Plantas

Resumo

O crescimento e o desenvolvimento vegetal são mantidos por uma complexa rede controlada tanto por fatores ambientais (como luz e disponibilidade de nutrientes) quanto por diversas vias de sinalização que interagem entre si. Uma dessas vias de sinalização, bastante conservada em eucariotos, é a quinase TOR ("Target Of Rapamycin"), que exerce papel fundamental na regulação do crescimento celular e metabolismo energético. Análise integrativa de perfis transcricionais e metabólicos em mutantes com silenciamento condicional de TOR na planta modelo Arabidopsis revelou um papel central desta quinase não apenas no balanço de carbono/nitrogênio, mas também no metabolismo energético. Baseado nestas observações, nosso grupo está propondo um papel para TOR como potente "interruptor" metabólico, que pode regular tanto crescimento como partição de nutrientes, apresentando uma potencial rota biotecnológica no aumento de produção de biomassa e otimização da partição de carbono para a produção de biocombustíveis. Na presente proposta, pretendemos investigar as relações entre fatores ambientais e a via de sinalização de TOR na alocação de carbono de maneira comparativa em plantas modelo com diferentes mecanismos de fotossíntese, Arabidopsis (C3) e Setaria (C4). A influência do fotoperíodo e temperatura na quinase TOR será avaliada através de uma combinação de análises fisiológicas, bioquímicas (conteúdo de amido, atividade catalítica de enzimas importantes no metabolismo primário), perfil metabólico (incluindo análises de fluxo) e expressão gênica. É esperado que os resultados gerados auxiliem na elucidação do modo de ação de TOR na regulação do metabolismo energético e crescimento vegetal, abrindo perspectivas para a manipulação da alocação de carbono em espécies de plantas de grande importância agronômica como a 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)

MONTE-BELLO, CAROLINA C.; ARAUJO, ELIAS F.; MARTINS, MARINA C. M.; MAFRA, VALERIA; DA SILVA, VIVIANE C. H.; CELENTE, VIVIANE; CALDANA, CAMILA. A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, v. N/A, n. 138, p. 9-pg., 2018-08-01. (14/10407-3, 12/19561-0, 14/07918-6)

DA SILVA, VIVIANE CRISTINA HEINZEN; MARTINS, MARINA C. M.; CALDERAN-RODRIGUES, MARIA JULIANA; ARTINS, ANTHONY; MONTE BELLO, CAROLINA CASSANO; GUPTA, SAURABH; SOBREIRA, TIAGO J. P.; RIANO-PACHON, DIEGO MAURICIO; MAFRA, VALERIA; CALDANA, CAMILA. hedding Light on the Dynamic Role of the ``Target of Rapamycin{''} Kinase in the Fast-Growing C-4 Species Setaria viridis, a Suitable Model for Biomass Crop. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 12, APR 13 2021. (12/19561-0, 14/10407-3, 14/07918-6)

MONTE-BELLO, CAROLINA C.; ARAUJO, ELIAS F.; MARTINS, MARINA C. M.; MAFRA, VALERIA; DA SILVA, VIVIANE C. H.; CELENTE, VIVIANE; CALDANA, CAMILA. A Flexible Low Cost Hydroponic System for Assessing Plant Responses to Small Molecules in Sterile Conditions. JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS, n. 138, AUG 2018. (12/19561-0, 14/10407-3, 14/07918-6)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BELLO, Carolina Cassano Monte. A importância da via target of rapamycin (TOR) na regulação do metabolismo primário vegetal ao longo do ciclo diuturno: The role of the target of rapamycin (TOR) pathway in controlling plant primary metabolism along the diel cycle. 2018. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia Campinas, SP.