Uso de biologia de sistemas para desenvolvimento de modelo para funcionamento de plantas

Resumo

As respostas adaptativas de organismos sésseis a alterações no ambiente são tão complexas quanto desconhecidas. Com o advento de tecnologias avançadas para abordar tais processos adaptativos, os enfoques modernos abrangem as esferas transcricionais, proteômicas, metabólicas e fisiológicas. Entretanto, a análise de cada uma dessas instâncias isoladamente ainda não é capaz de descrever com fidelidade os fenômenos abordados do ponto de vista sistêmico. Nesse sentido, o projeto no qual este Plano de Trabalho se insere em um projeto maior que almeja a produção de dados nas supracitadas escalas com o objetivo de integrar as distintas informações oriundas de diversas técnicas, no contexto da Biologia de Sistemas. Como consequência, é possível obter como resultado final um retrato mais realista dos processos adaptativos que se dão em tecidos vegetais. O presente plano de atividades terá como foco a análise transcricional do fenômeno de formação de aerênquima em cana-de-açúcar. Neste processo a parede celular é atacada de forma precisa, ativando elementos chave da hidrólise de polissacarídeos estruturais que vem sendo identificados pelo grupo do Dr. Marcos Buckeridge. A identificação destes elementos chave de modificação de parede celular são de fundamental interesse da pesquisa em Bioenergia.Uma das análises de expressão gênica proposta encontra-se em andamento e consiste no processamento do transcriptoma de segmentos de raiz de cana-de-açúcar com aerênquima em formação. Os pipelines para análise dos dados de transcritos encontram-se na fase final de consolidação. No contexto deste plano de atividades de Pós-Doutorado se dará a análise comparativa das montagens e mapeamentos já realizados de modo a descrever o conteúdo do banco de transcritos e gerar as listas de genes diferencialmente expressos a serem analisadas para a publicação destes dados. A segunda análise transcricional visa o sequenciamento de microRNAs (miRNA) a serem extraídos das mesmas amostras. Todos os reagentes já foram adquiridos e as extrações iniciarão imediatamente. Com estes dados, será incluída mais uma camada entre as escalas que já estão prontas e em análise de integração pelo grupo. A análise do processo regulatório via miRNA é de extrema importância, pois em muitos casos consiste de um nível de regulação crucial em processos fisiológicos em plantas, tendo função já reconhecida no desenvolvimento de raízes. (AU)