Estabelecimento de um sistema de indução de diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão de Sorghum bicolor L.

• Processo: 15/18361-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Marcella Siqueira Simões
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/02527-1 - Desenvolvimento de sistemas-modelo em sorgo e uso da biologia de sistemas na elucidação dos mecanismos moleculares do metabolismo fenólico e de lignina em gramíneas, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Lignina Cultura de tecidos Parede celular Sorgo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cultura de tecidos | lignina | parede celular | sorgo | Bioquímica de plantas

Resumo

Diversos estudos tem demonstrado que a lignina é o principal fator que dificulta a utilização dos polissacarídeos de parede celular para a produção economicamente viável de etanol de segunda geração. A lignina imobiliza celulases e outras enzimas degradativas, impedindo o acesso ao seus substratos e afetando negativamente a liberação de monossacarídeos durante a hidrólise enzimática dos polissacarídeos de parede. Este fato tem estimulado estratégias de engenharia genética para produzir plantas que acumulem menos lignina ou que sintetizem um polímero mais facilmente degradável. No entanto, a manipulação da via de biossíntese de lignina requer um conhecimento fundamental do metabolismo fenólico, incluindo as enzimas que catalisam cada passo e os metabolitos intermediários, além de como esta via é regulada ao nível transcricional e (pós)traducional. A localização dispersa da lignina em tecidos específicos em diferentes órgãos da planta dificulta a caracterização de certos aspectos do metabolismo deste polímero aromático. Desse modo, o estabelecimento de sistemas de indução de lignificação e diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão podem ser uma importante estratégia complementar para acelerar o ganho de conhecimento acerca do metabolismo de lignina em gramíneas e, consequentemente, no desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para redução da recalcitrância da biomassa vegetal. Este projeto propõe realizar o estabelecimento e caracterização inicial de um sistema de indução de diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão de sorgo (Sorghum bicolor). Após determinar as condições ideais para a indução da diferenciação dos elementos traqueais, o sistema será caracterizado para i) a proporção de células diferenciadas, ii) conteúdo de lignina e iii) composição monomérica de lignina. Este sistema será importante para futuras análises transcriptômicas em larga escala para a seleção de potenciais genes candidatos a desenvolverem um papel na deposição de lignina e de outros componentes da parede celular secundária em gramíneas.

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)

FERREIRA, SAVIO SIQUEIRA; GOEMINNE, GEERT; SIMOES, MARCELLA SIQUEIRA; DE ALMEIDA PINA, ANDRE VICIOLI; ALVES DE LIMA, LEYDSON GABRIEL; PEZARD, JADE; GUTIERREZ, ANA; RENCORET, JORGE; MORTIMER, JENNY C.; DEL RIO, JOSE C.; et al. Transcriptional and metabolic changes associated with internode development and reduced cinnamyl alcohol dehydrogenase activity in sorghum. Journal of Experimental Botany, v. 73, n. 18, p. 27-pg., 2022-07-05. (16/06917-1, 15/02527-1, 19/14604-1, 15/18361-5)

SIMOES, MARCELLA SIQUEIRA; FERREIRA, SAVIO SIQUEIRA; GRANDIS, ADRIANA; RENCORET, JORGE; PERSSON, STAFFAN; FLOH, ENY IOCHEVET SEGAL; FERRAZ, ANDRE; DEL RIO, JOSE C.; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; CESARINO, IGOR. Differentiation of Tracheary Elements in Sugarcane Suspension Cells Involves Changes in Secondary Wall Deposition and Extensive Transcriptional Reprogramming. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 11, DEC 18 2020. (14/50884-5, 16/50189-0, 15/02527-1, 19/13936-0, 15/18361-5, 16/06917-1, 16/17541-2)

CESARINO, IGOR; SIMOES, MARCELLA SIQUEIRA; BRITO, MICHAEL DOS SANTOS; FANELLI, AMANDA; SILVA, TATIANE DA FRANCA; ROMANEL, ELISSON. Building the wall: recent advances in understanding lignin metabolism in grasses. ACTA PHYSIOLOGIAE PLANTARUM, v. 38, n. 11, NOV 2016. (14/06923-6, 15/02527-1, 14/23017-9, 14/17486-6, 14/08468-4, 15/18361-5)

Publicações acadêmicas

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

SIMÕES, Marcella Siqueira. Cultura de células em suspensão como ferramenta para estudos em parede celular secundária em gramí­neas C4. 2017. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Biociências (IBIOC/SB) São Paulo.