Uma visão sistêmica do metabolismo fenólico e de lignina na gramínea modelo Setaria viridis

• Processo: 23/11316-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 11 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 26 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Leydson Gabriel Alves de Lima
• Supervisor: Alisdair R. Fernie
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Max Planck Society, Potsdam, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/09003-1 - Uma visão sistêmica do metabolismo fenólico e de lignina na gramínea modelo Setaria viridis, BP.DD
• Assunto(s): Biologia de sistemas Fenilpropanoide Lignina Metabolômica Biomassa vegetal Setaria viridis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fenilpropanóides | Lignina | Metabolomica | Ttricina | Biologia de Sistemas

Resumo

A biomassa vegetal é composta principalmente de paredes celulares secundárias ricas em polissacarídeos e constitui uma fonte promissora de açúcares fermentáveis para a produção debiocombustíveis e biomateriais. No entanto, o processamento da biomassa é dificultado pela complexa estrutura e composição das paredes secundárias, fato conhecido como recalcitrânciada biomassa. O principal fator causador da recalcitrância é a presença do polímero fenólico lignina. Portanto, a elucidação dos mecanismos moleculares envolvidos no metabolismo fenólico e de lignina é essencial para alavancar a utilização da biomassa vegetal como matéria-prima na bioeconomia. Neste contexto, as gramíneas C4 são consideradas culturas promissoras devido ao seu alto rendimento na produção de biomassa. O objetivo do meu projeto de doutorado é usar a planta modelo Setaria viridis para aprofundar o conhecimento sobre o metabolismo fenólico/lignina em gramíneas C4, utilizando uma abordagem sistêmica baseada em transcriptômica em larga escala e metabolômica não direcionada, além da caracterização funcional de um fator de transcrição MYB potencialmente envolvido na regulação da deposição de lignina. Aqui, propomos um projeto de metabolômica BEPE dividido em dois objetivos principais para auxiliar na realização dos objetivos do meu projeto de doutorado. Primeiro, o estabelecimento de um mapa metabólico de diferentes órgãos de S. viridis focado em fenilpropanóides usando espectrometria de massa. Segundo, definir o perfil metabólico de linhagens transgênicas de S. viridis superexpressando e silenciando o gene do fator de transcrição MYB alvo, como parte do fenotipagem em vários níveis das plantas transgênicas de S. viridis. As estratégias propostas permitirão a elucidação de novos aspectos do metabolismo fenólico e da lignina em gramíneas C4, bem como a validação de potenciais estratégias biotecnológicas para reduzir a recalcitrância da biomassa. (AU)