Interações DNA-proteína regulando a degradação de parede celular no desenvolvimento de aerênquima em raízes de cana de açúcar

Resumo

Mecanismos que incorrem em degradação de polissacarídeos de parede celular em plantas são bastante frequentes visto que, embora se trate de uma importante barreira à entrada de patógenos, constitui-se também em um entrave físico à expansão e divisão celular e diferenciação de um tecido. Em diversos eventos fisiológicos, a parede celular precisa ser modificada para permitir que as mudanças características do evento em questão ocorram. O estudo destes processos é bastante atraente, ao passo que combina a possibilidade de análise dos mecanismos de regulação da expressão gênica e a prospecção de glicosil hidrolases oriundas de plantas e destinadas a degradar a sua própria parede. Desde o momento em que a célula recebe um sinal para degradar sua parede celular até o recrutamento de um arranjo de glicosil hidrolases específico, existe uma série de eventos que consistem em uma valiosa oportunidade de explorar como a célula vegetal atua em sincronia e reciprocidade com o tecido circundante e com o ambiente, como estes sinais são interpretados e como a resposta é executada. Nosso grupo vem caracterizando a degradação de parede celular durante a formação de aerênquima em raízes de cana de açúcar, o que consiste em uma ferramenta importante para o avanço no conhecimento sobre enzimas de degradação para o processo de geração de bioetanol de segunda geração. Nossos resultados demonstraram que conforme o aerênquima se desenvolve na raiz, há indução da transcrição de genes de glicosil hidrolases e fatores de transcrição por um complexo balanço auxina-etileno. O perfil co-transcricional de ambos e evidências na literatura apontam para uma interação direta destes reguladores sobre a expressão de genes de glicosil hidrolases. A análise deste padrão de expressão permitiu a identificação de genes alvo para sequenciamento. A investigação da provável região promotora das glicosil hidrolases revelou a presença de elementos em cis possivelmente reconhecidos pelos domínios de ligação ao DNA identificados nos fatores de transcrição de interesse. A confirmação da funcionalidade das regiões preditas nas análises in silico são objetivos desta proposta. Resultados que comprovem a interação de fatores de resposta a etileno e promotores de genes que codificam para glicosil hidrolases são praticamente ausentes na literatura e consistirão em um importante elo entre a sinalização hormonal e a degradação de parede no modelo em elaboração da degradação de parede celular na formação do aerênquima. (AU)