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

Processo: 17/19181-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
Vigência (Término): 30 de setembro de 2018
Área do 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

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)