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Caracterização do relógio biológico em tecidos fotossintéticos de plantas C4

Processo: 16/06740-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de junho de 2016
Vigência (Término): 31 de maio de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Carlos Takeshi Hotta
Beneficiário:Natalia Oliveira de Lima
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Expressão gênica   Transcrição genética   Relógios biológicos   Ritmo circadiano   Plantas   Reação em cadeia por polimerase (PCR)

Resumo

O relógio biológico é um mecanismo regulatório molecular sincronizado com variáveis ambientais a fim de medir ciclos diurnos e sazonais. Nas plantas, sabe-se que o relógio biológico regula grande parte do metabolismo, incluindo a fotossíntese. Além de genes relacionados à fotossíntese, genes do cloroplasto também estão sujeitos ao controle circadiano. Recentemente, foi descoberta a expressão de genes do relógio biológico não é idêntica em todas as células da planta: amostras enriquecidas de vasculatura e mesófilo apresentam perfis de expressão gênica de elementos centrais do oscilador circadiano que são diferentes entre si, como AtLHY e AtTOC1. Outros estudos sugerem uma estrutura hierárquica. Este projeto tem como objetivo investigar a regulação da transcrição de genes da fotossíntese C4 e do relógio biológico em folhas inteiras e em células específicas (mesófilo, bainha do feixe vascular e vasculatura) de Setaria viridis e cana-de-açúcar, que são plantas de interesse científico e econômico, respectivamente. Espécies C4 possuem o aparato fotossintético distribuído e coordenado entre o mesófilo e bainha do feixe vascular. Portanto, é possível que exista algum grau de acoplamento entre os relógios biológicos dos dois tecidos. Para tanto, serão aprimorados métodos de separação de tecidos vegetais para esses organismos e serão realizadas PCR em tempo real para verificar os ritmos circadianos da expressão de genes de interesse para a fotossíntese e relógio biológico. Culturas C4 representam muitas das mais produtivas do mundo, como milho, sorgo e cana-de-açúcar, sendo de interesse econômico desvendar aspectos moleculares que auxiliem no aumento da produtividade destes tipos de plantas.

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Os ritmos internos da cana 
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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)
DANTAS, LUIZA LANE BARROS; DOURADO, MAIRA MARINS; DE LIMA, NATALIA OLIVEIRA; CAVACANA, NATALE; NISHIYAMA, JR., MILTON YUTAKA; SOUZA, GLAUCIA MENDES; CARNEIRO, MONALISA SAMPAIO; CALDANA, CAMILA; HOTTA, CARLOS TAKESHI. Field microenvironments regulate crop diel transcript and metabolite rhythms. NEW PHYTOLOGIST, AUG 2021. Citações Web of Science: 0.
DE BARROS DANTAS, LUIZA LANE; ALMEIDA-JESUS, FELIPE MARCELO; DE LIMA, NATALIA OLIVEIRA; ALVES-LIMA, CICERO; NISHIYAMA-, JR., MILTON YUTAKA; CARNEIRO, MONALISA SAMPAIO; SOUZA, GLAUCIA MENDES; HOTTA, CARLOS TAKESHI. Rhythms of Transcription in Field-Grown Sugarcane Are Highly Organ Specific. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1 APR 16 2020. Citações Web of Science: 3.

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