Estabelecimento de um sistema de indução de diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão de Sorghum bicolor L.

Resumo

Diversos estudos tem demonstrado que a lignina é o principal fator que dificulta a utilização dos polissacarídeos de parede celular para a produção economicamente viável de etanol de segunda geração. A lignina imobiliza celulases e outras enzimas degradativas, impedindo o acesso ao seus substratos e afetando negativamente a liberação de monossacarídeos durante a hidrólise enzimática dos polissacarídeos de parede. Este fato tem estimulado estratégias de engenharia genética para produzir plantas que acumulem menos lignina ou que sintetizem um polímero mais facilmente degradável. No entanto, a manipulação da via de biossíntese de lignina requer um conhecimento fundamental do metabolismo fenólico, incluindo as enzimas que catalisam cada passo e os metabolitos intermediários, além de como esta via é regulada ao nível transcricional e (pós)traducional. A localização dispersa da lignina em tecidos específicos em diferentes órgãos da planta dificulta a caracterização de certos aspectos do metabolismo deste polímero aromático. Desse modo, o estabelecimento de sistemas de indução de lignificação e diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão podem ser uma importante estratégia complementar para acelerar o ganho de conhecimento acerca do metabolismo de lignina em gramíneas e, consequentemente, no desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para redução da recalcitrância da biomassa vegetal. Este projeto propõe realizar o estabelecimento e caracterização inicial de um sistema de indução de diferenciação de elementos traqueais em células em suspensão de sorgo (Sorghum bicolor). Após determinar as condições ideais para a indução da diferenciação dos elementos traqueais, o sistema será caracterizado para i) a proporção de células diferenciadas, ii) conteúdo de lignina e iii) composição monomérica de lignina. Este sistema será importante para futuras análises transcriptômicas em larga escala para a seleção de potenciais genes candidatos a desenvolverem um papel na deposição de lignina e de outros componentes da parede celular secundária em gramíneas.