Obtenção de plantas de arroz com níveis alterados de ferro nos grãos através de edição genômica

• Autor(a) principal: Benato, Betina Debastiani
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/233796
• topic: Arroz; Ferro; Rice; Biofortification; Iron; CRISPR

Segundo a OMS, a deficiência de ferro é a causa mais comum de anemia no mundo, acometendo cerca de 1,62 bilhões de pessoas. No Brasil, aproximadamente 3 milhões de crianças menores de 5 anos apresentavam anemia em 2006. O RS é o maior produtor de arroz do país e possui caracteristicamente solos ácidos ricos em ferro. O pH baixo aumenta disponibilidade do ferro para as raízes e leva inclusive a sintomas de toxicidade nas plantas de arroz. Mesmo com a alta disponibilidade de ferro para as plantas, os grãos de arroz acumulam muito pouco deste mineral. Desta forma, é essencial elucidar os mecanismos que levam ao aporte de ferro para as sementes com vistas de viabilizar a biofortificação do arroz. Os genes OsVIT1 e OsVIT2 são altamente expressos em folhas bandeira e regulam o transporte de Fe e Zn através do tonoplasto até os vacúolos. Mutantes perda-de-função para cada um dos genes apresentaram acúmulo de Fe e Zn em sementes, tornando-os bons alvos para edição genética visando a biofortificação de arroz. Diante disso, o objetivo do presente trabalho é gerar um mutante duplo, perda-de-função simultânea para os genes OsVIT1 e OsVIT2, utilizando a tecnologia de edição gênica mediada por CRISPR/Cas9. Para isso, foi construído um vetor contendo os cassetes para a expressão em células vegetais da enzima Cas9 e o sgRNA que guia o corte da enzima no genoma da planta. A seleção da sequência alvo do RNA guia foi baseada em um alinhamento dos genes OsVIT1 e OsVIT2 buscando-se uma região exclusiva e compartilhada entre os dois genes dentre todo o genoma do arroz. Desta forma foi sintetizado apenas um RNA guia para a edição de ambos genes, que foi inserido no plasmídeo binário, originando o vetor pH7Cas9U3pgVIT. Calos de arroz foram transformados utilizando Agrobacterium tumefaciens e foram obtidas 10 linhagens transgênicas, que se encontram em processo de regeneração e aclimatação. As plantas obtidas serão avaliadas quanto à presença das mutações nos loci de OsVIT1 e OsVIT2 e, se confirmadas, possibilitarão estudos pioneiros sobre os efeitos da perda de função simultânea destes genes na alocação de ferro para as sementes.