Equilíbrio energético da cana-de-açúcar: uma abordagem de sistemas para compreender a regulação do metabolismo da sacarose e a sinalização de açúcar

Resumo

A pesquisa da cana-de-açúcar identificou e caracterizou uma sequência de proteínas envolvidas na biossíntese de carbono e na detecção de açúcar. No entanto, os resultados correntes para compreender a biossíntese e a acumulação de sacarose ficaram aquém das expectativas. Os mecanismos moleculares responsáveis pela conversa cruzada entre esses diferentes caminhos regulatórios e de sinalização e sua diversificação em plantas ainda precisam ser melhor elucidados para se compreender os padrões de crescimento de plantas e a produção de biomassa. Está apenas começando a produção dos dados detalhados de expressão genética necessários para compreender a rede de interações em nível molecular. Para tratar da taxa de descoberta de genes, abordagens de alto rendimento foram desenvolvidas para a experimentação biológica e questões biológicas relevantes com respeito a genes, interações de proteínas ou redes de processos biológicos podem ser agora enfrentadas. Aqui, propõe-se desenvolver uma abordagem de pesquisa que integra biologia molecular e de sistemas para melhorar o conhecimento sobre a biossíntese de carboidratos e a sinalização regulamentar de açúcar na cana-de-açúcar. Neste projeto de pesquisa, serão criadas maneiras para aplicar análises de rede regulatória e modelos metabólicos dinâmicos em dados moleculares e genéticos da cana-de-açúcar relacionados à biossíntese da sacarose e definiremos a diversificação de programas de expressão induzidos por glicose e sacarose em angiospermas. Espera-se que os modelos detectem a regulação de muitos componentes genéticos da cana-de-açúcar e antecipa-se que os dados melhorarão visão da sinalização de açúcar em plantas. Simulações desses modelos proporcionarão uma ferramenta eficaz para a identificação de candidatos a manipulações genéticas que tenham a melhor chance de promover o aumento do conteúdo de sacarose e para a priorização de análises futuras. Os resultados integrarão bases de dados que poderão embasar projetos relacionados à pesquisa de biomassa e bioenergia. (AU)