Caracterização Funcional de Enzimas Flavona Sintase Envolvidas na Síntese de Tricina na Gramínea Modelo Setaria viridis (L.) p.Beauv

• Processo: 24/07176-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Lucas Xavier da Cunha
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06142-8 - Modificando o metabolismo fenólico: da descoberta de funções gênicas às biofábricas verdes, AP.BIOEN.JP2
• Assunto(s): Flavonoides Lignina Parede celular vegetal Setaria viridis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: flavona sintase | flavonóides | Lignina | Parede Celular Vegetal | Setaria viridis | tricina | Parede Celular Vegetal

Resumo

A lignina é um polímero fenólico heterogêneo que confere rigidez à parede celular vegetal, sendo essencial para a sustentação e pelo transporte de água ao longo da planta, além de atuar em respostas contra herbívoros e patógenos. No entanto, a lignina representa um obstáculo ao processamento da biomassa vegetal em bioprodutos devido à sua recalcitrância, relacionada às suas propriedades físico-químicas. A descoberta da flavona tricina como um monômero autêntico da lignina em gramíneas abriu novas portas para o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas voltadas para a lignina. Atualmente, um dos aspectos que permanece incerto em relação à síntese de tricina em gramíneas se refere à atividade das enzimas flavona sintase FNSI e FNSII. Enquanto que em milho ambas as enzimas aparentam ser responsáveis pela síntese de flavonas a partir de flavanonas, em arroz essa função parece ser desempenhada exclusivamente por FNSII. Esse projeto propõe a identificação e caracterização das enzimas com atividade FNS na gramínea modelo Setaria viridis. Por meio da expressão heteróloga, de ensaios enzimáticos in vivo e da caracterização de linhagens transgênicas silenciadas para os genes identificados, pretende-se determinar (i) se tanto FNSI quanto FNSII representam vias ativas para a produção de flavonas e, especificamente, tricina e (ii) se há uma via preferencial em S. viridis. Este projeto visa não somente compreender aspectos-chave da biossíntese de tricina em gramíneas C4 mas também gerar possíveis pontos de manipulação genética para futuras estratégias biotecnológicas de bioengenharia de lignina.