A regulação transcricional do gene SCI1 e seu papel no desenvolvimento floral

• Processo: 23/11715-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Maria Helena de Souza Goldman
• Beneficiário: Fernando Bonifácio Anacleto
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/24774-1 - A importância do gene SCI1 no meristema floral, sua regulação transcricional e conservação evolutiva, AP.TEM
• Assunto(s): Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas Expressão gênica Fatores de transcrição Proliferação celular Genética molecular vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aintegumenta | Crispr | expressão gênica | Fator de transcrição | Meristema floral | Proliferação celular | Genética Molecular Vegetal

Resumo

Compreender o desenvolvimento das flores e o processo reprodutivo das plantas é de grande importância na manutenção da biodiversidade, assim como na produção de alimentos. Pesquisas têm explorado os mecanismos moleculares que regulam o desenvolvimento floral. O gene SCI1 foi identificado como um regulador da proliferação celular, exercendo influência sobre o tamanho final do pistilo, o órgão reprodutivo feminino que dá origem a frutos e sementes após a fertilização. Através de hibridizações in situ, foi evidenciado que o gene SCI1 é expresso desde a especificação do meristema floral e mantém essa expressão em todas as células meristemáticas florais. Análises de bioinformática da sequência genômica de SCI1 em Nicotiana tabacum revelaram a presença de elementos cis-regulatórios para diversos fatores de transcrição (FTs): AGAMOUS (AG), AINTEGUMENTA (ANT), AINTEGUMENTA-LIKE 2 (AIL2)/BABY BOOM (BBM), AIL6, LEAFY (LFY) e WUSCHEL (WUS), que desempenham papéis importantes no desenvolvimento floral. As interações de AG e WUS no promotor de SCI1 já foram demonstradas por Yeast One Hybrid (Y1H), electrophoretic mobility shift assay (EMSA) e ensaios de luciferase. Mais recentemente, a interação de ANT e a sequência genômica de SCI1 também foi confirmada. No contexto do presente projeto, a pesquisa se propõe a investigar a possível regulação na expressão de SCI1 por LFY, AIL2/BBM e/ou AIL6, ampliando assim a compreensão da regulação transcricional de SCI1 e sua relação com o desenvolvimento floral. Adicionalmente, pretendemos obter plantas com o gene SCI1 nocauteado por CRISPR e analisar o desenvolvimento floral na ausência total da expressão de SCI1. É importante ressaltar que, até o momento, não existem plantas sem a expressão de SCI1 em nenhuma das espécies estudadas, inclusive em mutantes de Arabidopsis thaliana disponíveis nos bancos internacionais de mutantes. Espera-se que a tecnologia CRISPR permita a obtenção de mutantes nocaute para SCI1, possibilitando uma análise detalhada do desenvolvimento floral na ausência dessa proteína. Esse estudo não apenas elucidará o papel de SCI1 no processo, mas também poderá fornecer insights valiosos sobre a regulação geral do desenvolvimento floral.