Interação entre fatores abióticos e o relógio biológico: indução do crescimento sazonal de algas

• Processo: 16/20040-5
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 28 de dezembro de 2016
• Vigência (Término): 27 de agosto de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Carlos Takeshi Hotta
• Beneficiário: Cícero Alves Lima Júnior
• Supervisor no Exterior: François-Yves Bouget
• Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa : Observatoire Océanologique de Banyuls/Mer, França
• Vinculado à bolsa: 13/05301-9 - Estudo sobre as interações entre o relógio biológico e a dessecação em eucariotos fotossintetizantes, BP.DR
• Assunto(s): Expressão gênica Ritmo circadiano Fatores abióticos Arrastamento Algas

Resumo

Algas verdes (Chlorophyta) constituem um grupo de eucariotos fotossintetizantes basais e com grande importância na cadeia trófica e nos ciclos biogeoquímicos de todos ecossistemas aquáticos. Em oceanos temperados, o drástico aumento na taxa de crescimento de fitoplânctons durante transição do inverno para a primavera é chamado eflorescência algal (algal bloom). Desconfia-se que o aumento na duração do dia durante a primavera é um fator significativo no crescimento das algas, mais significante até que o aumento da temperatura. Um dos mecanismos envolvidos na detecção do aumento na duração do dia pela alga é o relógio biológico. Relógios biológicos são ciclos endógenos que modulam a expressão de genes de diversos processos vitais. Esses ritmos são essenciais para a sincronização e adaptação aos ritmos diários de luminosidade e temperatura. O picoeucarioto Ostreococcus tauri (Chlorophyta:Prasinophyceae) possui um relógio circadiano mínimo, decorrente de grande simplicidade de da composição e arquitetura do genoma, além de facilidade de cultivo e transformação o que o caracteriza como excelente modelo. Por demonstrar eflorescência algal sazonal, propomos verificar como os genes do relógio biológico regulam o crescimento sazonal desta alga em resposta a diversos fatores abióticos, como a duração do dia, a temperatura e a salinidade da água. Células serão cultivadas em água do mar natural esterilizada e enriquecida. Mutantes com o gene da luciferase fusionado aos promotores dos genes do relógio serão feitos e analisados automaticamente no laboratório de oceanografia microbiológica do Prof François-Yves Bouget. Este projeto permitirá que o estudante aprenda técnicas que permitem a manipulação genética de eucariotos fotossintéticos e a avaliação dos efeitos de fatores abióticos sobre a expressão dos genes do relógio circadiano de forma automática e robusta. Com isso, o candidato desenvolverá suas habilidades e conhecimentos sobre cronobiologia de algas e a influencia desta na fisiologia. Os resultados esperados contribuirão para um melhor entendimento das eflorescências de algas para seu manejo, mitigação de danos e também melhorar os cultivos de alta densidade em fotobiorreatores muito utilizado recentemente para produção de biodiesel e prospecção de metabólitos secundários com bioatividade. (AU)