A influência da via TOR (Target of Rapamycin) no metabolismo de amido em Arabidopsis thaliana

• Processo: 15/04658-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Camila Caldana
• Beneficiário: Luís Guilherme Furlan de Abreu
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). 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 energético Metabolismo vegetal Regulação metabólica Crescimento vegetal Desenvolvimento vegetal Amido Sirolimo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amido | metabolismo de carbono | Quinase | Target of Rapamycin | Metabolismo energético

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 "Target Of Rapamycin" (TOR). Diversas linhas de evidência apontam que TOR exerce um papel fundamental no balanço de C e nitrogênio e atua como regulador essencial do metabolismo central energético e de C, controlando tanto metabolismo central e biossíntese para energia e produção de biomassa. Uma das formas mais abundantes de reserva de C é o amido e seu conteúdo é negativamente correlacionado com o crescimento. Linhas transgênicas com redução na expressão de TOR acumulam quantidades significativas de amido. Além disso, plântulas de Arabidopsis tratadas com o inibidor específico da atividade quinase de TOR, o AZD-8055, resultam em um maior acumulo de amido já durante as primeiras 12 horas, quando comparadas com o controle. Ainda não se sabe se a causa do acúmulo de amido pela supressão da atividade de TOR se deve a maior síntese ou menor taxa de degradação de amido. Além disso, em levedura, já foi demonstrado que os pools da forma análoga ao amido, o glicogênio, também é acumulado em situações de inativação da atividade quinase TOR, devido a uma redução direta da fosforilação da glicogênio sintase quinase (GSK3). Em plantas, não se sabe ainda o como TOR atua no metabolismo de amido. Desta forma, este trabalho tem como objetivo investigar qual o mecanismo de regulação de metabolismo de amido modulado por TOR usando uma série de mutantes associados com a via de síntese e degradação de amido e inibição da atividade de TOR por AZD8055. É esperado que a compreensão e manipulação do acúmulo C em diferentes pools mediado por TOR possa oferecer uma inovação tecnológica para conversão de produtos fotossintéticos em biocombustíveis.