Controle molecular da arquitetura vegetal: interconexão entre microRNAs, fatores de transcrição e fitohormônios

Resumo

Questões fundamentais na biologia vegetal incluem como células e tecidos mantêm sua identidade ao longo do tempo e como eles transitam de um estado estável para outro. Entender tais questões básicas pode nos ajudar a melhor prever como as plantas modulam sua arquitetura em resposta a fatores endógenos e ao ambiente. A arquitetura de ramos vegetativos e florais é um dos principais fatores do desenvolvimento que afetam a produtividade das plantas. Previsivelmente, as plantas desenvolveram intrincadas redes regulatórias para modular sua arquitetura, as quais incluem fitohormônios, fatores de transcrição e fatores epigenéticos, tais como microRNAs. No entanto, como esses diferentes fatores se integram para controlar a arquitetura vegetativa e reprodutiva ao nível molecular e celular ainda não está claro na maioria das espécies. Após identificar que microRNAs (miRNAs) podem regular diferentes aspectos do desenvolvimento de cana-de-açúcar e de tomateiro interagindo com fitormônios [1-4], a caracterização dos mecanismos moleculares e celulares controlados por miRNAs e sua associação com fitohormônios é um aspecto central de nosso trabalho. Por exemplo, nós estamos estudando a interação entre o regulador negativo de respostas ao fitohormônio giberelina (DELLA) com as vias controladas por miRNAs durante o florescimento e desenvolvimento de ramos vegetativos. Além disso, estamos avaliando as interações entre fitohormônios e microRNAs no controle da ramificação axilar/lateral, a qual influencia diretamente a arquitetura da parte aérea. Para cada uma dessas áreas de pesquisa, pretendemos empregar metodologias de genética de desenvolvimento, edição gênica (através de tecnologias baseadas em CRISPR/Cas9), métodos de sequenciamento em larga escala, métodos de imagem e abordagens de bioinformática. Além disso, nós adotamos Arabidopsis thaliana e tomateiro (Solanum lycopersicum) em nossos estudos, pois cada organismo-modelo oferece vantagens experimentais únicas e porque estudos comparativos podem fornecer uma perspectiva evolucionária sobre as principais vias genéticas associadas ao estabelecimento da arquitetura vegetal. (AU)