Validação funcional de fatores de transcrição potencialmente envolvidos no metabolismo de lignina e tricina em Setaria viridis

• Processo: 25/06134-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
• Pesquisador responsável: Igor Cesarino
• Beneficiário: Erika Patricia Aires Oliveira
• 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): Fatores de transcrição Lignina Setaria viridis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fatores de transcrição | lignificação | Lignina | Setaria viridis | tricina | Biologia molecular e biotecnologia de plantas

Resumo

A lignina é um polímero essencial da parede celular vegetal, formada principalmente pelos monômeros p-hidroxifenil (H), guaiacil (G), e siringil (S), derivados da via dos fenilpropanóides. No entanto, do ponto de vista industrial, sua complexidade estrutural dificulta o acesso aos açúcares e compostos aromáticos presentes na parede celular que podem ser convertidos em biocombustíveis de segunda geração e bioprodutos. Além dos monolignóis, compostos pertencentes a outras classes do metabolismo fenólico já foram identificados como unidades autênticas da lignina em diferentes tecidos e/ou espécies vegetais. Em gramíneas, a flavona tricina foi identificada como um monômero autêntico, influenciando a estrutura e a recalcitrância da parede celular. No entanto, os mecanismos regulatórios que controlam sua biossíntese ainda não foram totalmente elucidados. Este projeto busca validar 5 fatores de transcrição (FTs) potencialmente envolvidos na regulação da biossíntese de tricina na gramínea modelo Setaria viridis. Os FT candidatos foram selecionados utilizando dados de metabolômica e transcriptômica, com base na análise de coexpressão de genes e acúmulo de metabólitos da via biossintética da tricina. A validação desses FT será realizada pela análise de interação DNA-proteína in vivo em Nicotiana benthamiana, utilizando RUBY como repórter. Esses ensaios de expressão transiente serão realizados para avaliar a capacidade dos FTs candidatos de ativar os promotores dos genes SvCYP75B4 e SvCYP93G1.2, os quais são específicos da via biossintética de tricina. A identificação de FTs envolvidos na regulação da biossíntese de tricina em S. viridis contribuirá não somente para preencher uma lacuna de conhecimento no metabolismo fenólico em gramíneas, mas também para potencializar futuras estratégias biotecnológicas para reduzir a recalcitrância da biomassa vegetal. (AU)