Modificação da via de biossíntese de lignina através da edição do gene HCT por CRISPR/Cas9

• Processo: 17/19181-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Paulo Mazzafera
• Beneficiário: Ewerton Felipe da Silva Ribeiro
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Tabacum Lignina Ácido clorogênico Proteínas associadas a CRISPR Ciclo do carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido clorogênico | Cas9 | Crispr | Edição de Genoma | Hct | hydroxycinnamoyl transferase | Lignina | Genética e Fisiologia Vegetal

Resumo

A edição de genoma mediada pela tecnologia de clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9 systems (CRISPR / Cas9) é uma ferramenta poderosa que permite gerar plantas que contenham uma mutação desejada de forma "livre de transgênicos" com alta reprodutibilidade. Neste projeto, propomos continuar o projeto 2016/15834-2 que propõe fazer a edição genoma do tabaco (N. tabacum), utilizando tecnologia CRISPR/Cas9, a fim de entender o fluxo de carbono no metabolismo de lignina através de ácido clorogênico (CGA). O gene chave para a produção de lignina, hydroxycinnamoil transferase (HCT), será utilizado para mutagênese. Além de celulose, a lignina representa o principal composto da parede celular de plantas e sua retirada é um grande desafio no processamento de biomassa. Este projeto está vinculado ao projeto de doutorado que visa entender a relação entre as vias de biossíntese de lignina e ácido clorogênico (CGA) (2014/17831-5). A técnica de edição de genoma utilizando CRISPR/Cas9 permite inativar haplótipos e isoformas individualmente de forma precisa, o que nos dará uma resposta mais completa sobre o papel do HCT na via de biossíntese de lignina e CGA. Acreditamos que podemos superar o nanismo descrito anteriormente em plantas nocauteadas para o gene HCT. Nossa estratégia visa fazer a transformação e genotipagem de plantas com mutações em apenas um haplótipo de HCT. O projeto 2016/15834-2 fez as construções de sgRNA e validou vetores CRISPR/Cas9 para diferentes genes da via de lignina através de expressão Agro-transiente em folhas de tabaco. Propomos fazer a transformação estável do vetor de um dos haplótipos de HCT e a genotipagem das plantas obtidas para selecionar plantas contendo as mutações-CRISPR desejada. (AU)