Estabelecimento de plataforma de PCR em tempo real para análise de redes de regulação de expressão gênica em microalgas

• Processo: 18/14661-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Flavia Vischi Winck
• Beneficiário: Cassia Mayara Carvalho Cabral
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06601-4 - Análise integrativa de sistemas para o estudo de redes de regulação da expressão gênica relacionadas à produção de biomassa em microalgas, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Biologia de sistemas Reação em cadeia por polimerase (PCR) Genes Microalgas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biologia de sistemas | gene | Microalga | Pcr | transcritos | Biologia de sistemas

Resumo

A atual conjuntura sócio-ambiental demanda novas alternativas para o desenvolvimento de fontes de energia renovável e geração de produtos de valor agregado com base no uso de biomassa renovável e tecnologias limpas. Neste contesto, as microalgas fotossintetizantes aparecem como promissores organismos capazes de atuar na biorremediação ambiental de forma acoplada a seu uso em bioprocessos de geração de compostos de valor agregado, tais como biocombustíveis e pigmentos de alto valor de mercado. Entretanto, o estudo e aplicação das microalgas em processos de escalas industriais ainda é incipiente, carecendo de avanços significativos no conhecimento da biologia das microalgas para o fomento de seu uso em aplicações biotecnológicas. As diferentes respostas celulares das microalgas, que mesmo ainda pouco conhecidas a nível molecular, são dependentes de estímulos internos e externos aos quais as células estão constantemente expostas. Como as células respondem a estes estímulos determinará o destino de uma série de biomoléculas celulares, na direção de seu acúmulo ou de sua degradação. Para compreender como as células coordenam estes possíveis diferentes destinos moleculares das biomoléculas, é importante que se estude a fundo a fisiologia molecular das microalgas em suas várias respostas celulares. Uma das formas de compreender as respostas celulares está na análise de redes de regulação da expressão gênica. O estudo de redes de regulação da expressão gênica que se baseia no conhecimento da atuação de moléculas denominadas de Fatores de transcrição (TFs) e fatores de regulação (TRs). Este estudo pode ser determinante para desvendar como, quando e porque as células acumulam mais ou menos biomassa e quais fatores controlam a composição preferencial da biomassa adquirida pelas células em uma dada condição. A análise da abundância dos transcritos de genes que codificam TFs e TRs pode abrir o caminho para identificarmos quais destes reguladores estão direta ou indiretamente envolvidos com o controle do acúmulo de biomassa nas microalgas, indicando quais genes podem ter um efeito promissor na estimulação ou modulação do acúmulo de moléculas de interesse biotecnológico em microalgas. Para isso uma plataforma de análise de TFs e TRs por análise de PCR em tempo real deve ser desenhada, sintetizada, montada e testada para que se possa desenvolver de forma precisa e robusta uma plataforma para perfilamento da abundância dos transcritos gênicos das células em diferentes condições de cultivo associados ao incremento de biomassa e produtos de valor agregado.