Influência da redução da expressão dos genes que codificam a enzima malato desidrogenase mitocondrial no metabolismo de carbono em Setaria italica L.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Camila Moura
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121756
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Danilo da Cruz Centeno
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spelling Influência da redução da expressão dos genes que codificam a enzima malato desidrogenase mitocondrial no metabolismo de carbono em Setaria italica L.GRAMÍNEASMALATOMETABOLISMO FOTOSSINTÉTICO C4POACEAERNA DE INTERFERÊNCIAGRASSESMALATEC4 PHOTOSYNTHYNTHETIC METABOLISMRNA OF INTERFERENCEPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOCIÊNCIA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Danilo da Cruz CentenoCo-orientadora: Profa Dra. Hana Paula MasudaTese (Doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós Graduação em Biotecnociência, São Bernardo do Campo, 2019.A grande maioria das culturas e importantes gramíneas utilizadas para produção de bioenergia, incluindo milho, sorgo e cana de açúcar, têm sua produtividade impulsionada pelo tipo fotossíntético C4. O painço (Setaria italica) é uma cultura de cereais adaptada para crescer em ambientes estressantes e uma candidata modelo interessante para pesquisas relacionadas a este tipo de metabolismo. Aspectos específicos do metabolismo de plantas podem ser manipulados geneticamente com o objetivo de otimizar a eficiência da produção em diversas culturas, mas S. italica é considerada pela comunidade científica um alvo difícil para transformação e regeneração in vitro. No primeiro capítulo deste trabalho reportamos um método de transformação por Agrobacterium tumefasciens desenvolvido por nós que aumentou as taxas de transformação e regeneração em 120% quando comparado com os protocolos existentes, permitindo-nos a realização do estudo mencionado no capítulo 3. Malato é um ácido carbônico que possui um papel chave no metabolismo de plantas e é também substrato/produto da enzima malato desidrogenase (MDH), uma oxidorredutase que cataliza a reação reversível entre malato e oxoloacetato. Em plantas, existem múltiplas isoformas de MDH que possuem diferentes papéis na célula. Malato desidrogenase mitocondrial (mtMDH) é uma enzima chave envolvida no ciclo do ácido tricarboxílico (Ciclo de Krebs). Mudanças na expressão de mtMDH apresentou diferenças no metabolismo e no fenótipo de várias espécies C3 porém até então não existiam estudos relacionados com espécies C4. No capítulo 2 desenvolvemos um estudo in silico que proveu informações valiosas em relação aos genes que codificam mtMDH em S. italica, permitindo-nos um melhor entendimento da função de cada mtMDH no metabolismo da espécie. No capítulo 3 realizamos um estudo bioquímico utilizando a estratégia de perda-de-função pela abordagem de RNAi com o objetivo de compreender a influência das duas isoformas de mtMDH no metabolismo de carbono de S. italica.Several major food crops and bioenergy grasses, including corn, sorghum and sugar cane have their productivity driven by C4 photosynthesis. Foxtail millet (Setaria italica) is a cereal crop adapted to grow under stressed environments and an attractive model system candidate for C4 metabolism research. Specific aspects of plant metabolism can be genetically manipulated with objective of optimizing yield efficiency of various crops but Setaria italica is considered by scientific community a difficult target for transformation and in vitro regeneration. To assist the effort of Setaria scientific community, in the first chapter of this work we reported an Agrobacterium-mediated transformation method developed by us that increased transformation and regeneration rates up to 120% of current protocols optimizing and enhancing the efficiency of foxtail millet transformation, which allowed us to carry out the study mentioned at chapter 3. Malate is a carbonic acid that has a key role in plant metabolism and is substrate/product of malate dehydrogenase (MDH) an oxidoreductase that catalyze the reversible reactions between malate and oxaloacetic acid. In plants, there are multiple MDH isoforms that plays different roles in the cell. Mitochondrial MDHs (mtMDHs) are key enzymes involved in tricarboxylic acid (TCA) cycle. Changes in mtMDH gene expression showed different responses in metabolism and phenotype of various C3 species, However, until then there were no studies related to C4 species. In chapter 2 we performed studies in silico that provided a valuable information regarding the mtMDH genes in S. italica and allow us a better understanding of the role of each mtMDH functions in S. italica metabolism. In chapter 3 we performed an biochemical study using loss-of-function strategy with RNAi approach with the aim to understand the two mtMDH isoforms influence on Setaria italica carbon metabolism.Centeno, Danilo da CruzMasuda, Hana PaulaTeodorov, ElizabethSilva, Emerson Alves daCesarino, IgorSouza, Wagner Rodrigo deSantos, Camila Moura2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf139 f.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121756http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121756&midiaext=78408http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121756&midiaext=78407Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121756porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-25T16:20:45Zoai:BDTD:121756Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-25T16:20:45Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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