Texto completo
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| Autor(es): |
Juan Pablo Portilla Llerena
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | Campinas, SP. |
| Instituição: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia |
| Data de defesa: | 2021-10-01 |
| Membros da banca: |
Paulo Mazzafera;
Renato Vicentini;
Igor Cesarino;
Maria Magdalena Rossi;
Elisson Antonio da Costa Romanel
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| Orientador: | Paulo Mazzafera |
| Resumo | |
O bagaço de cana-de-açúcar é uma matéria prima promissória para a produção de etanol de segunda geração, porém o seu uso, apresenta desafios desde que a biomassa desta cultura é lignificada (~23%), limitando o processo de sacarificação. Um dos principais enfoques para superar a recalcitrância é a modificação biotecnológica dos reguladores (Fatores de Transcrição; TFs) da deposição de lignina, dirigido a alterar o conteúdo ou a composição da lignina. A regulação transcricional da deposição de lignina, tem sido amplamente mais estudada em Arabidopsis do que em monocotiledôneas e muito pouco ou nada se sabe em cana-de-açúcar. O presente trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar de fatores de transcrição que regulem enzimas da biossíntese da lignina em Saccharum spp. visando a alteração da deposição de lignina. O isolamento dos promotores de genes representativos da rota biosintética da lignina (CAD8, F5H e COMT) nas espécies de "Saccharum", permitiu identificar TFs repressores e ativadores. Informações originadas a partir de uma análise de componente principal (PCA), correlação de Pearson e de redes baseianas confrontando dados de expressão de genes de biossíntese de lignina, razão S/G, conteúdo de lignina, frente ao perfil transcricional dos TFs de ambos parentais, confirmadas com ensaios de transativacão de protoplastos, evidenciou em destaque que os TFs ShMYB85 e ShMYB58/63 poderiam possuir a potencial função como ativadores específicos da deposição de lignina nas espécies de Saccharum. Para corroborar estas preliminares evidencias foram desenvolvidos transgênicos com silenciamento para estes TFs (Shmyb85 e Shmyb58/63) em Saccharum spp. cultivar híbrido SP-3280. A caracterização, reforçada por análises 2D-RMN, revelou que Shmyb85 e Shmyb58/63 tiveram similaridades e diferenças em alterações relacionadas ao conteúdo e composição de lignina, testes histoquímicos, perfil de expressão de genes da biossíntese de lignina, e teor de compostos fenólicos. A sacarificação foi ais eficiente em plantas Shmyb85. Foi observado que em Shmyb85 e Shmyb58/63 houve alterações em mais de um polissacarídeo da parede celular (SCW), sendo ShMYB85 um ativador mais amplo que ShMYB58/63, desde que o primeiro controla especificadamente o teor de pectinas. Nossos dados enfatizam as oportunidades e desafios de usar estes TFs MYBs para redesenhar a parede celular com a finalidade de se produzir bioenergia. O conhecimento gerado aqui é important para impulsionar as práticas tradicionais de melhoramento em cana-de-açúcar e abordagens biotecnológicas para o aproveitamento de biomassa lignocelulósica no desenvolvimento do etanol de segunda geração (AU) | |
| Processo FAPESP: | 18/25058-5 - Identificação e caracterização de fatores de transcrição que regulam a biossíntese de lignina em espécies de Saccharum |
| Beneficiário: | Juan Pablo Portilla Llerena |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |