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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
Vigência (Início): 01 de março de 2023
Vigência (Término): 31 de agosto de 2023
Área do 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
Local de pesquisa: 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)

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