Influência de lacases e microRNAs na lignificação de Eucalyptus

Autor(es)

Felipe Thadeu Tolentino

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2020-10-20

Membros da banca

Paulo Mazzafera; Renato Vicentini; Michael dos Santos Brito; José Sérgio de Macedo Soares; Paula Macedo Nobile

• Orientador: Paulo Mazzafera

Resumo

A lignina é um biopolímero fenólico complexo e composto por monolignóis que se organizam aleatoriamente, sendo um dos principais componentes da parede celular, junto com celulose. A lignina afeta fortemente o processo de polpação para produção de pasta de celulose e papel. Os monolignóis são produzidos nas células por diversas enzimas da via de fenilpropanóides e exportados para a fora da célula, na parede celular, onde são oxidados por lacases e peroxidases, e então polimerizados. Neste trabalho, caracterizamos um gene de lacase em eucalipto, EglLAC48, filogeneticamente próxima de AtLAC15 de Arabidopsis, cuja atividade está intimamente associada com a lignificação. A superexpressão de EglLAC48 demonstra recuperação do fenótipo de mutantes lac17 de Arabidopsis deficientes em lignina, principalmente no xilema em desenvolvimento e a localização do mRNA por hibridização in situ evidencia a expressão de EglAC48 no xilema de eucalipto em desenvolvimento. O entendimento das vias de regulação de enzimas efetoras em processos de lignificação pode trazer ferramentas úteis na manipulação de plantas com interesse comercial. miRNAs também vêm se provando importantes efetores na regulação gênica e na produção de fenótipos por meio de transformação e superexpressão de miRNAs de interesse. No presente trabalho pudemos identificar e caracterizar um perfil de expressão de miRNAs e de genes relacionados à lignificação durante o processo de formação de madeira de reação. E. globulus e E grandis apresentaram perfis globais de expressão de miRNAs bastante distintos. Dentre os miRNAs identificados, miRNAs das famílias miR166, miR482, miR168, miR319 e, adicionalmente, quatro miRNAs não-conservados (euc-mir-novel2-3p, euc-mir-novel1-5p, euc-mir-novel6-3p e euc-mir-novel3-3p) foram os dez mais expressos. Uma análise de Gene Ontology mostrou enriquecimento para diversos processos celulares, dentre os quais, de maior relevância para processos de lignificação estão em ligação ao DNA e ligação de íons de cobre. O grupo das lacases se apresenta com muitos alvos preditos para miR397, contudo, alguns dos alvos testados não puderam ser confirmados como alvos de clivagem. Portanto, EglLAC48 se mostra como uma importante lacase no processo de lignificação durante o desenvolvimento inicial do xilema e E. globulus e E. grandis apresentam perfis distintos de expressão de miRNAs e indicando candidatos interessantes relacionados a lignificação por meio de interferência em genes de lacases ou em fatores de transcrição que possam regular genes relacionados a lignificação (AU)

• Processo FAPESP: 14/23230-4 - Influência de microRNAs em vias de lignificação de Eucalyptus grandis e E. globulus
• Beneficiário: Felipe Thadeu Tolentino
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado