Busca avançada
Ano de início
Entree

Identificação e quantificação absoluta de fatores de transcrição envolvidos na biossíntese de lignina em colmos de cana-de-açúcar submetidos a estresse hídrico

Processo: 16/06236-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 29 de julho de 2016
Vigência (Término): 28 de julho de 2017
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Pesquisador responsável:Paulo Mazzafera
Beneficiário:Fernanda Salvato
Supervisor no Exterior: David Charles Muddiman
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa : North Carolina State University (NC State), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:13/10779-5 - Proteoma do colmo e do núcleo de células de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) associado ao controle da biossíntese de lignina, BP.PD
Assunto(s):Cana-de-açúcar   Lignina   Proteômica   Fatores de transcrição

Resumo

A cana-de-açúcar é uma importante cultura para a economia nacional, tanto por sua utilização na produção de açúcar como na produção de biocombustíveis, sendo o Brasil o principal produtor mundial da cultura. A crescente necessidade de reduzir gases de efeito estufa na atmosfera fez com que o apelo e a demanda por biocombustíveis aumentassem vertiginosamente. Pesquisas apontam o aumento exponencial da produção de bioetanol nos próximos anos apenas explorando a biomassa residual das usinas. Esse bagaço que sobra do processo da produção de açúcar e álcool é rico em cadeias carbônicas, principalmente a celulose. Melhorar a forma de disponibilização desse carbono para as leveduras é o desafio no momento. Outro desafio é desarranjar a parede eliminando ao máximo a lignina, a principal molécula que dificulta o processo fermentativo. Deste modo, entender como a via de biossíntese da lignina ocorre na parede celular dos colmos de cana-de-açúcar auxiliará na compreensão da modulação dos seus genes e futuramente na manipulação dos teores de monolignóis depositados, resultando em fenótipos com menor teor de lignina. A abordagem proteômica, nesse contexto, é de grande importância já que a maioria dos estudos em plantas tem enfoque transcricional. Correlacionar os dados de genômica/transcriptômica com as proteínas realmente expressas nas células do colmo, contribuirá para uma visão mais ampla dos processos envolvidos na lignificação da parede celular em cana-de-açúcar. Portanto, o objetivo do trabalho é, sob a ótica da proteômica, investigar o controle da formação da lignina em colmos de cana-de-açúcar provenientes de cultivares contrastantes em teores de lignina, empregadas em ambientes de déficit hídrico e adubação nitrogenada como sendo os principais moduladores da formação e polimerização da lignina. Experimentos já conduzidos no projeto associado a esta proposta, utilizando a fertilização de N em excesso e déficit hídrico, revelaram aproximadamente 2.000 proteínas não redundantes classificadas em diversas categorias funcionais. Particularmente, o estresse hídrico demonstrou ser mais eficiente na modulação da biossíntese da lignina, alterando a abundância de proteínas envolvidas no metabolismo de fenilpropanóides, aminoácidos e carbono. Como o principal objetivo é entender a regulação da lignina, nós direcionamos este trabalho para a identificação de fatores de trancrição (FTs) associados à biossíntese e polimerização de lignina. Para isto, propomos neste projeto o isolamento de proteínas nucleares para identificar e quantificar absolutamente a expression dessas proteínas. Através da aplicação da estratégia de "targeted proteomics", será possível monitorar FTs específicos. A quantificação precisa e acurada dessas proteínas são essenciais para se entender melhor as mudanças no conteúdo e composição da lignina do colmo durante a maturação e exposição a estresses ambientais. A colaboração internacional desta proposta surge como uma enorme contribuição para o desenvolvimento deste projeto. O isolamento de núcleo a partir de colmos para a condução de experimentos de proteômica e a implementação de de experimentos de "targeted proteomics" requerem pessoas especializadas e experientes nesses processos. Essas dificuldades encontradas aqui no Brasil, podem ser contornadas através da colaboração com o laboratório do Dr. David Muddiman, o qual possui comprovada experiências nesse ramo da proteômica. (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)
SALVATO, FERNANDA; WILSON, RASHAUN; PORTILLA LLERENA, JUAN PABLO; KIYOTA, EDUARDO; REIS, KARINA LIMA; BOARETTO, LUIS FELIPE; BALBUENA, TIAGO S.; AZEVEDO, RICARDO A.; THELEN, JAY J.; MAZZAFERA, PAULO. Luxurious Nitrogen Fertilization of Two Sugar Cane Genotypes Contrasting for Lignin Composition Causes Changes in the Stem Proteome Related to Carbon, Nitrogen, and Oxidant Metabolism but Does Not Alter Lignin Content. JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, v. 16, n. 10, p. 3688-3703, OCT 2017. Citações Web of Science: 1.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.
Mapa da distribuição dos acessos desta página
Para ver o sumário de acessos desta página, clique aqui.