Uma visão sistêmica do metabolismo de lignina em plantas

• Ano de defesa: 2026
• Autor(a) principal: Cesarino, Igor
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertacoes da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Biociências
• Palavras-chave em Português: Metabolismo de Lignina Biologia de Sistemas; Setaria viridis; Gramíneas C4; Parede Celular Secundária; Bioeconomia.; Lignin Metabolism; Systems Biology; Setaria viridis; C4 Grasses; Secondary Cell Wall; Bioeconomy
• Link de acesso: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/livredocencia/41/tde-13042026-112438/

Esta tese de livre-docência apresenta sintetiza mais de uma década de pesquisas voltadas à elucidação dos mecanismos moleculares subjacentes ao metabolismo da lignina em plantas, com foco central em gramíneas C4. O conceito de "metabolismo de lignina" é aqui expandido para além da via biossintética, abrangendo a regulação multinível da deposição deste polímero fenólico (incluindo os níveis epigenético, transcricional, pós-traducional e a regulação mediada por metabólitos), o transporte de monômeros para o apoplasto e o processo de polimerização. O arcabouço metodológico sustenta-se na Biologia de Sistemas, aplicada sob duas perspectivas complementares: a integração holística de dados multi-ômicos (genômica, transcriptômica e metabolômica) para a construção de modelos de rede, e o estudo funcional de perturbações metabólicas seguido de modelagem computacional. A trajetória aqui descrita documenta a evolução do uso de culturas bioenergéticas complexas, como a cana-de-açúcar, até o pioneirismo no estabelecimento da gramínea Setaria viridis como o principal modelo biológico para os estudos da parede celular secundária em gramíneas C4. Além do desenvolvimento e caracterização de sistemas-modelo para o estudo da deposição de parede e lignificação em gramíneas, esta tese aborda a identificação do chamado "lignin toolbox" e a caracterização de famílias gênicas cruciais — como os fatores de transcrição WRKY e MYB, além de lacases e peroxidases — para o processo de lignificação em Setaria viridis. Em última análise, este trabalho consolida uma plataforma de descoberta de funções gênicas que não apenas preenche lacunas fundamentais nos estudos de lignificação, mas também oferece subsídios teóricos e práticos para a superação da recalcitrância da biomassa, posicionando o grupo de pesquisa como referência internacional na área de biologia de sistemas de plantas e bioeconomia de base tecnológica.