Caracterização funcional dos genes SvWRKY34 e SvPRN1 na gramínea-modelo Setaria viridis (L.) P.Beauv.: análise dos mecanismos de regulação de lignina

• Processo: 25/00956-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Fernanda de Oliveira Menezes
• 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): Gramíneas Lignina Regulação transcricional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: gramineas | Lignina | parede celular secundária | Regulação transcricional | Bioquímica e Biologia Molecular de Plantas

Resumo

As novas estratégias biotecnológicas em plantas visam obter o maior aproveitamento da biomassa vegetal para produção de diversos bioprodutos e biocombustíveis de segunda geração, diminuindo assim a necessidade de recursos fósseis não-renováveis e atenuando os impactos ambientais. O maior obstáculo para processar este material é a presença de lignina na parede celular secundária (PCS). Este polímero fenólico prejudica o processamento industrial para acessar os açúcares fermentáveis no material lignocelulósico. Protocolos dispendiosos e poluentes têm sido usados para removê-la. Os mecanismos moleculares envolvidos nos diversos aspectos da deposição da lignina permanecem pouco caracterizados em gramíneas C4, um dos grupos de plantas mais utilizados para obtenção de biomassa. Neste cenário, destaca-se a regulação transcricional da deposição da lignina, cujas particularidades em gramíneas ainda foram pouco exploradas. Neste projeto, iremos caracterizar um fator de transcrição da família WRKY (SvWRKY34) e um co-regulador transcricional ainda pouco explorado da família PIRIN (SvPRN1) e suas funções na regulação da deposição de lignina na gramínea C4 modelo Setaria viridis. Linhagens transgênicas superexpressando esses dois genes individualmente foram previamente geradas e serão utilizadas neste projeto. Analisaremos os efeitos fenotípicos e moleculares resultantes desta perturbação em termos de deposição de PCS e lignina. Ademais, utilizaremos sequenciamento de RNA e determinação de perfis fenólicos para obter uma visão mais holística sobre as alterações metabólicas e transcricionais provocadas pela manipulação genética destes reguladores. Estes dados serão importantes para entendermos melhor os mecanismos de deposição e regulação de lignina em gramíneas e utilizá-los para pesquisa básica e aplicações biotecnológicas.