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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
Vigência (Início): 01 de março de 2024
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2025
Área do 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
Local de pesquisa: 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.

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