Influência da superexpressão do gene ShSHN1 na estrutura e função da rede metabólica de plantas transgênicas de cana-energia Vertix2

• Processo: 22/04143-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 01 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Beneficiário: Renato Gustavo Hoffmann Bombardelli
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/15599-7 - Revelando as Redes Metabólicas da Cana-de-Açúcar e Cana-Energia: Insights sobre a Superexpressão do Gene ShSHN1, BE.EP.DR
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Fatores de transcrição Transcriptoma Genética molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cana-de-açúcar | Fator de transcrição | Rede biológica | Transcriptoma | Genética Molecular

Resumo

A cana-de-açúcar é fonte de produção de etanol, como biocombustível, produção do açúcar e outros subprodutos como bioeletricidade. Com o avanço da tecnologia e potencial de aproveitamento do bagaço para produção de etanol celulósico (segunda geração, 2G), o foco de alguns programas de melhoramento tem sido o desenvolvimento da chamada cana-energia. Esses genótipos têm produção de biomassa até três vezes maior, em comparação com a cana convencional e são produzidas a partir de cruzamentos das variedades modernas com acessos de Saccharum spontaneum. A produção de etanol 2G é dependente da disponibilidade de componentes da parede celular como celulose e hemicelulose para microrganismos fermentadores. Essa disponibilidade pode ser restringida pela presença de lignina, dificultando o processamento industrial. Uma parceria entre o Centro de Cana (IAC) e a empresa GranBio, resultou na produção da cana-energia Vertix2 geneticamente modificada para superexpressar o fator de transcrição ShSHN1 (Shine), o qual possui influência na produção e composição de lignina. O presente projeto visa comparar o perfil transcricional de plantas de cana-energia Vertix2 transformadas e não transformadas utilizando metodologias de redes biológicas (Rody et al., 2021) para rastrear possíveis alterações sobre o metabolismo das plantas com ênfase nos fatores de transcrição. Plantas de cana-de-açúcar e arroz transformadas com o mesmo gene e dados de RNAseq previamente obtidos, serão incorporados à rede para identificar eventos moleculares comuns que ganham relevância no entendimento das modulações metabólicas em potencial.