O papel dos módulos controlados por microRNA na rede regulatória do desenvolvimento de plântulas

Autor(es)

Flaviani Gabriela Pierdoná

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2024-08-23

Membros da banca

Fabio Tebaldi Silveira Nogueira; Luciano Freschi; Daniele Silva Pereira Rosado

• Orientador: Fabio Tebaldi Silveira Nogueira

Resumo

O desenvolvimento inicial das plantas é crucial para o seu bom estabelecimento. O desenvolvimento pós-embrionário é marcado pelo alongamento do hipocótilo e possui uma rede regulatória fina que envolve o ambiente, fitohormônios e expressão gênica. Os brassinosteroides (BR) são uma classe de fitohormônios que atuam no alongamento do hipocótilo. Induzindo principalmente o fator de transcrição BRASSINAZOLE RESISTANTE 1 (BZR1), que regula genes a jusante, que promovem a expansão celular. BZR1 também se liga aos PHYTOCHROME INTERACTING FACTORs (PIFs) para controlar alvos comuns que interconectam os sinais de BR e luz na rede regulatória. Quando as sementes germinam no escuro, os PIFs estão desreprimidos da regulação do fitocromo, a escotomorfogênese é ativada. Durante esta fase de desenvolvimento, a parte superior do hipocótilo se curva para formar o gancho apical para proteger o meristema apical do caule e os cotilédones durante seu rápido crescimento no solo. É importante ressaltar que um acúmulo assimétrico de auxina nas células superiores do hipocótilo é um pré-requisito para o desenvolvimento do gancho apical. O máximo de auxina especificamente localizado reprime a expansão celular local, de forma intrigante, ao inibir indiretamente a família de genes small auxin up-regulated RNA (SAUR). Curiosamente, os genes SAURs também são controlados pelo gene MAD-BOX FRUITFULL (FUL) para reprimir a abertura apical do gancho. Durante a transição da fase juvenil para a fase adulta em Arabidopsis, o gene FUL é diretamente ativado por alguns membros da família de fatores de transcrição SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE (SPL). Curiosamente, vários genes SPL são alvos do microRNA156 (miR156), sugerindo que este miRNA pode regular a formação do gancho apical. De fato, mutações em enzimas centrais da biogênese de miRNA, como SERRATE (SE) ou DICER-LIKE 1 (DCL1), resultam em hipocótilos mais curtos e ganchos apicais mais fechados durante a escotomorfogênese. Um fenótipo semelhante foi observado em plântulas portadoras de mutações em vários genes MIR156. Neste trabalho, revisamos primeiro o estado da arte no campo da escotomorfogênese e do desenvolvimento do gancho apical; a seguir, mostramos nossas observações iniciais de que o módulo miR156/SPL9 interage com o BR no controle da expansão celular durante o desenvolvimento do hipocótilo; finalmente apresentamos em formato de manuscrito nossos resultados que apoiam a descoberta de um novo circuito molecular envolvendo a regulação Auxin/miR156-SPL9/FUL/SAUR do desenvolvimento do gancho apical de Arabidopsis, que parece ser conservado em culturas como o tomate (Solanum lycopersicum). (AU)

• Processo FAPESP: 20/12940-1 - Estudo da interação entre o módulo miRNA156/SPL e dois hormônios (brassinoesteróide e giberelina) durante o crescimento inicial do hipocótilo
• Beneficiário: Flaviani Gabriela Pierdoná
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado