Edição gênica em gramíneas e expressão heteróloga de genes de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) a partir de vetores virais para aumento da produção de biomassa vegetal

• Processo: 22/05041-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Beneficiário: Elisson Antonio da Costa Romanel
• Pesquisador Anfitrião: Steven Alan Whitham
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Iowa State University, Estados Unidos
• Assunto(s): Gramíneas Vírus de plantas Edição de genes Superexpressão gênica Transformação de plantas Genômica funcional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Edição gênica ativada por vírus | gramineas | Superexpressão mediada por vírus | transformação genética de plantas | Vetores virais recombinantes | Vírus de plantas | Genômica Funcional de Plantas

Resumo

A cana-de-açúcar e cana-energia (Saccharum spp.) são consideradas as gramíneas de metabolismo C4 mais eficiente para a produção de biomassa vegetal. A rede gênica regulatória (GRN, Gene Regulatory Network) envolvida na produção de biomassa vegetal relacionada ao processo de transição de fase vegetativa e ao florescimento compreende um conjunto várias vias caracterizadas na planta modelo Arabidopsis thaliana. Estudos genéticos em gramíneas mostram que os genes ortólogos, não necessariamente, regulam e funcionam da mesma forma entre as monocotiledôneas, demonstrando a necessidade de identificação dos genes alvos e sua caracterização funcional para a compreensão do fenômeno e futuras aplicações biotecnológicas. No entanto, a posterior caracterização funcional de vários genes em gramíneas ou mesmo em cana-de-açúcar através do método de transformação genética estável é onerosa e demorada. Por estas razões, a presente proposta visa executar de forma interdisciplinar a edição gênica em gramíneas e a expressão heteróloga de genes de cana-de-açúcar envolvidos na produção de biomassa vegetal através da colaboração com o grupo de pesquisa do PhD Steven Whitham (Iowa State University) que desenvolveu vetores virais para silenciamento gênico (VIGS - virus-induced gene silencing), superexpressão (VOX - virus mediated overexpression) e edição gênica (VEdGE - virus-enabled gene editing) em gramíneas, permitindo a caracterização funcional de vários genes de forma transiente, rápida e menos onerosa. (AU)