Estudo molecular e funcional dos genes S6PP de Saccharum spp. - Partida, Vania Gabriela Sedano (2024)
<!DOCTYPE html> Resumo da Tese A cultura de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é essencial para a produção global de açúcar e subprodutos como etanol. O estudo em nível molecular do gene Sacarose 6-Fosfato Fosfohidrolase (S6PP), cuja expressão é central para a síntese de sacarose na planta, visa compreender os mecanismos de ação e controle. A tese é organizada em três capítulos que abrangem estudos de genômica comparativa, caracterização proteica e análise em um organismo modelo, visando investigar futuramente a função biológica das variantes do gene S6PP de cana-de-açúcar. No Capítulo I, são exploradas a expressão das variantes gênicas S6PP.1 e S6PP.2D. O gene S6PP.1 exibe maior expressão em tecidos jovens e um declínio da expressão associado à maturação da planta, quando ocorre o acúmulo de sacarose nos tecidos. O gene S6PP.2D apresenta maior expressão em raízes de 9 meses. Um estudo comparativo das regiões promotoras entre os genes S6PP.1 e S6PP.2 foi realizado para entender a regulação da expressão associada aos sítios de ligação de fatores de transcrição (TBFSs). O Capítulo II concentra-se na caracterização estrutural e avaliação bioquímica das isoformas da enzima S6PP de cana-de-açúcar. A análise revela a presença de um domínio C-terminal exclusivo das plantas. As isoformas exibem comportamentos distintos quanto à atividade enzimática. A proteína S6PP.1 forma homodímeros ativos, enquanto na S6PP.2 não foi detectada atividade. A S6PP.2D apresentou menor desempenho de atividade nas condições testadas. Desafios na solubilização e purificação durante a expressão heteróloga são discutidos. O Capítulo III estabelece as bases experimentais para a futura superexpressão das variantes alélicas dos genes S6PP de Saccharum spp. em Physcomitrium patens. Nesse capítulo, os cinco genes de S6PP são contextualizados no genoma de P. patens. Ao abordar os desafios na análise de genes multicópia, o estudo destaca a importância de metodologias rigorosas e padronizadas para a definição da cópia ortóloga mais provável. O protocolo apresentado oferece um quadro prático para pesquisadores, permitindo a compreensão dos padrões de expressão de genes parálogos em genes multicópia com confiabilidade. A pesquisa contribui para a compreensão das funções específicas de cópias individuais de genes, com implicações em aplicações para o melhoramento de plantas e biotecnologia.