Transcriptômica da via de biossíntese dos monolignóis ao longo do desenvolvimento dos entrenós de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

• Autor(a) principal: Silva, Iaquine Santos da
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97132/tde-12072019-123830/
• topic: cana-de-açucar; lignin; lignina; monolignol; monolignol; Sugarcane

As gramíneas são o mais importante grupo de plantas para em todo o mundo. Inúmeras são usadas para a alimentação dos animais, além de serem utilizadas para a produção de biocombustíveis, contribuindo para a redução do consumo de combustíveis fósseis e consequentemente da poluição ambiental. A biomassa vegetal é constituída basicamente por celulose, hemicelulose e lignina. Estudos na área de bioquímica e genética tem demonstrado a lignina como um dos principais compostos responsáveis pela recalcitrância da biomassa, sendo a resistência à digestão enzimática uma importante limitação do processo de produção de bioetanol. A lignina é um polímero vegetal resultantes da polimerização desidrogenativa de três monômeros de fenilpropanóides primários, os álcoois p-coumarilico (H), coniferilico (G) e sinapilico (S). A via metabólica dos fenilpropanóides envolve a participação de 11 enzimas, nas gramíneas, tais como PAL, C4H, 4CL, C3H, F5H, CCoAOMT, CSE, COMT, HCT, CCR e CAD. Até o momento, 28 genes de cana-de-açúcar foram identificados no SUCEST e explorados para identificar os possíveis bona fide. No entanto, com a disponibilização de bancos transcriptômicos (RNASeq) e ferramentas avançadas de bioinformática, o nosso grupo de pesquisa expandiu para 37 genes após o processo de identificação, anotação e classificação pelas análises filogenéticas. Diante disso, a presente proposta teve por objetivo realizar a análise de expressão destes transcritos anotados em uma variedade de cana-de-açúcar com a composição química da parede celular caracterizada. Para identificar quais genes estão envolvidos nesta via, o presente trabalho propôs correlacionar o perfil de expressão com os quatro estágios de desenvolvimento do entrenó, separando córtex e medula, os quais estão associados aos estágios de lignificação em maior e menor grau, respectivamente. Dentre as análises realizadas, 34 transcritos tiveram os primers padronizados , 26 foram expressos no colmo nas condições testadas, sendo 7 genes adicionais aos previamente descritos na literatura. Baseado nas análises de expressão gênica, PAL1.1/1.2, COMT1, CAD2/5/8, 4CL2, F5H1, CCoAMOT1.2/2.1 e CCR1 foram apontados como possíveis candidatos principais na via de biossíntese da lignina.