Revelando as Redes Metabólicas da Cana-de-Açúcar e Cana-Energia: Insights sobre a Superexpressão do Gene ShSHN1

• Processo: 23/15599-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Claudia Barros Monteiro Vitorello
• Beneficiário: Renato Gustavo Hoffmann Bombardelli
• Supervisor: Harm Nijveen
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Wageningen University & Research, Holanda
• Vinculado à bolsa: 22/04143-0 - Influência da superexpressão do gene ShSHN1 na estrutura e função da rede metabólica de plantas transgênicas de cana-energia Vertix2, BP.DR
• Assunto(s): Genética molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Co-expression networks | Omics data integration | Shine | Transcriptomics | Genética Molecular

Resumo

A cana-de-açúcar é a principal cultura como fonte de energia renovável. Além do uso bem estabelecido da cana-de-açúcar na produção de etanol de primeira geração, a palhada e o bagaço de cana-de-açúcar são fontes relevantes para a produção de etanol de segunda geração. Trinta por cento do suprimento total de energia no Brasil (2020), de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), provém de biocombustíveis e resíduos. A nova variedade de cana-energia, uma cana selecionada para ter mais fibra do que sacarose em sua composição, proporciona um aumento de até três vezes na produção de biomassa e tem o potencial de expandir o fornecimento total de energia limpa no Brasil. Uma parceria entre a Nuseed Brasil (setor privado) e o IAC (Instituto Agronômico de Campinas - Centro de Cana) resultou na produção da cultivar geneticamente modificado de cana-energia chamada Vertix2, superexpressando o fator de transcrição ShSHN1. A proteína codificada pelo ShSHN1 ativa a biossíntese de cera, altera as propriedades da cutícula e confere tolerância à seca. Nosso objetivo é analisar e comparar a expressão global de genes usando o sequenciamento de RNA de próxima geração e uma rede de coexpressão em duas camadas, a fim de determinar a influência de ShSHN1 na expressão global de genes da cana-de-açúcar e da cana-energia. Além disso, utilizando as montagens genômicas da SP80-3280 e Saccharum spontaneum AP85-441 como referência, iniciar estudos de diferenciação de expressão alélica. Portanto, os resultados garantirão segurança nos procedimentos regulatórios visando ao lançamento comercial do cultivar.