Mudanças no metabolismo durante a embriogênese zigótica e somática de Araucaria angustifolia

• Processo: 17/16667-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 02 de novembro de 2017
• Data de Término da vigência: 01 de janeiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Botânica Aplicada
• Pesquisador responsável: Eny Iochevet Segal Floh
• Beneficiário: Bruno Viana Navarro
• Supervisor: Ana Paula Alonso
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Ohio State University, Columbus, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 14/26888-0 - Marcadores bioquímicos associados ao metabolismo de carboidratos durante a embriogênese zigótica e somática de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Ktze., BP.DD
• Assunto(s): Biotecnologia Embriogênese somática Metabolômica Metabolismo dos carboidratos Araucaria angustifolia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Araucaria angustifolia | Embriogênese somática | Embriogênese zigótica | fluxômica | metabolismo de carboidratos | Metabolomica | Biotecnologia

Resumo

A embriogênese é um processo de desenvolvimento crucial dentro do ciclo de vida das plantas. Os processos fisiológicos e moleculares que controlam o desenvolvimento do embrião zigótico em angiospermas são mediados por programas hierárquicos organizados de expressão gênica, formação da arquitetura de proteínas e atividade metabólica. Apesar da informação disponível sobre o controle molecular dos processos embriogênicos em angiospermas, pouco se sabe sobre esses processos em espécies de gimnospermas, como Araucaria angustifolia. Esta conífera nativa é atualmente classificada como uma espécie criticamente ameaçada e as sementes são recalcitrantes para armazenamento, pois mantêm altos níveis de água e taxas metabólicas ativas no estágio maduro, resultando em uma rápida perda de viabilidade, portanto as estratégias de conservação são restritas. Além disso, ainda há muito a aprender sobre os mecanismos regulatórios envolvidos no desenvolvimento de embriões vegetais, particularmente para os estádios iniciais da embriogênese. Neste contexto, a embriogênese somática in vitro é reconhecida não apenas como um método de regeneração de plantas, mas também como um sistema potencial para analisar a regulação da expressão gênica e as alterações metabólicas e morfológicas que ocorrem durante o desenvolvimento embrionário. Recentemente, os bancos de dados de transcriptoma e proteoma foram desenvolvidos para A. angustifolia. Ambos os bancos de dados forneceram informações sobre os determinantes genéticos putativos que contribuem para o processo de embriogênese na espécie. Dessa forma, será realizada uma análise de metabolômica comparativa, com a finalidade de compreender as alterações metabólicas que regem a embriogênese. Três estádios de desenvolvimento zigóticos e duas linhas de células somáticas de A. angustifolia com potencial embriogênico contrastante, em referência ao desenvolvimento embrionário, serão analisados para identificar as mudanças no metabolismo que controlam a regulação da partição de carbono através do metabolismo central. O perfil do metaboloma consistirá na composição bioquímica e metabólitos intracelulares, que serão avaliados para cada amostra. Os resultados serão integrados com os bancos de dados do transcriptoma e proteoma, e fornecerão informações básicas e aplicadas para biologia vegetal. (AU)