Nome do Projeto
ESTUDO CITOGENÉTICOE TRANSCRIPTÔMICOEM ESPÉCIES DO GÊNERO Alternanthera
Ênfase
PESQUISA
Data inicial - Data final
01/03/2017 - 01/03/2020
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias - Agronomia - Fisiologia de Plantas Cultivadas
Resumo
Desde a antiguidade o homem faz uso de pigmentos nos processos de pintura, tecelagem, alimentação, entre outros, porém, em razão do aumento da demanda e escassez de matéria prima natural, no século XIX os pigmentos sintéticos foram criados.A comprovação de que alguns aditivos químicos, entre eles os corantes, estão associados a efeitos negativos sobre a saúde fez com que muitos consumidores optassem por produtos mais naturais impulsionando pesquisas na busca pornovos pigmentos.Dentre os pigmentos naturais produzidos pelas plantas podemos destacar as betalaínas. Estescompostos são mais estáveis que as antocianinas e sabe-se quesua produção na planta é altamente influenciada por alterações ambientais, visto que são produtos do metabolismo secundário. Exclusivo da Ordem Caryophylalles, as betalaínas são encontradas em quase todas as famílias, mas destacam-se na família Amaranthaceae, onde se encontra o gênero Alternanthera, que além de produzir estes pigmentos possui outros compostos bioativos de interesse farmacológico.A eficácia de espécies deAlternantheraem relação a sua potencialidade farmacológica é bastante conhecida, porém pouco se sabe sobre suas bases genéticas, comocitogenéticae os principais genes envolvidos na biossíntese destes pigmentos.Por este motivo o presente trabalho tem por objetivosfazer a caracterização cromossômica de seis espécies do gênero Alternanthera com citogenética convencional e citometria de fluxo para avaliar a estabilidade cariotípica destas plantas na natureza e após o cultivo in vitro; analisar os efeitos da aplicação do metil jasmonato em sistema de hidroponiana expressão diferencial de genes; através da montagem de novo, conhecer os principais genes envolvidos na biossíntese de betalaínas e induzir a poliploidiain vitro,através do uso da colchicina para determinar se a duplicação cromossômica pode alterar a expressão de genes da rota de betalaínas e assim compreender melhor os processos fisiológicos e moleculares destas espécies na tentativa de otimizar a produção dos compostos de interesse.
Objetivo Geral
Objetivo Geral
Considerando-se o valor da produção de substâncias oriundas de plantas de interesse farmacológico e de como o metabolismo secundário destas plantas é regulado, o presente projeto propõe uma avaliação citogenética e molecular de seis espécies do gênero Alternanthera, visando avaliar o potencial do cultivo in vitro em gerar alterações cromossômicas que venham causar alterações na expressão de genes envolvidos na rota de biossíntese das betalaínas e de outros genes de interesse.
Objetivos Específicos
• Caracterizar citogeneticamente as espécies Alternanthera hirtula, Alternanthera sessilis, Alternanthera tenella, Alternanthera brasiliana, Alternanthera phyloxeroides e Alternanthera maritima, observando se o cultivo in vitro induz poliploidia e se esta afeta a produção de metabólitos secundários de interesse farmacológico, como as betalainas.
• Determinar o número cromossômico, bem como o ideograma e nível de ploidia destas espécies com auxílio da citogenética;
• Analisar através da citogenética se o cultivo in vitro é capaz de formar indivíduos poliploides ou se esta é resultante do processo evolutivo;
• Visualizar através das técnicas de Hibridização in situ e Citometria de Fluxo sequências alvo de DNA e quantificação do DNA, respectivamente.
• Seqüenciar através da técnica de RNAseq os transcritos de plantas que apresentaram poliploidização pós cultivo in vitro e comparar com as que não foram submetidas ao mesmo utilizando-as como controle.
• Identificar genes diferencialmente e igualmente expressos entre as espécies e entre as diferentes condições;
• Induzir expressão de genes, através do cultivo hidropônico com metil jasmonato, nas seis espécies em estudo e comparar o perfil de expressão gênica, principalmente em relação à rota das betalaínas;
• Validar, em PCR em tempo real (qRT-PCR) outros genes de interesse identificados no transcriptoma de cada um dos estresses;
Considerando-se o valor da produção de substâncias oriundas de plantas de interesse farmacológico e de como o metabolismo secundário destas plantas é regulado, o presente projeto propõe uma avaliação citogenética e molecular de seis espécies do gênero Alternanthera, visando avaliar o potencial do cultivo in vitro em gerar alterações cromossômicas que venham causar alterações na expressão de genes envolvidos na rota de biossíntese das betalaínas e de outros genes de interesse.
Objetivos Específicos
• Caracterizar citogeneticamente as espécies Alternanthera hirtula, Alternanthera sessilis, Alternanthera tenella, Alternanthera brasiliana, Alternanthera phyloxeroides e Alternanthera maritima, observando se o cultivo in vitro induz poliploidia e se esta afeta a produção de metabólitos secundários de interesse farmacológico, como as betalainas.
• Determinar o número cromossômico, bem como o ideograma e nível de ploidia destas espécies com auxílio da citogenética;
• Analisar através da citogenética se o cultivo in vitro é capaz de formar indivíduos poliploides ou se esta é resultante do processo evolutivo;
• Visualizar através das técnicas de Hibridização in situ e Citometria de Fluxo sequências alvo de DNA e quantificação do DNA, respectivamente.
• Seqüenciar através da técnica de RNAseq os transcritos de plantas que apresentaram poliploidização pós cultivo in vitro e comparar com as que não foram submetidas ao mesmo utilizando-as como controle.
• Identificar genes diferencialmente e igualmente expressos entre as espécies e entre as diferentes condições;
• Induzir expressão de genes, através do cultivo hidropônico com metil jasmonato, nas seis espécies em estudo e comparar o perfil de expressão gênica, principalmente em relação à rota das betalaínas;
• Validar, em PCR em tempo real (qRT-PCR) outros genes de interesse identificados no transcriptoma de cada um dos estresses;
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ALICE SCHEER IEPSEN | 12 | 01/08/2017 | 31/07/2018 |
| CRÍSTINI MILECH | 20 | 01/03/2017 | 01/03/2020 |
| DÉBORA BARWALDT DUTRA | 2 | 01/03/2017 | 01/08/2017 |
| JAQUELINE DA SILVA DOS SANTOS | 12 | 01/08/2018 | 31/07/2019 |
| LUCIANO CARLOS DA MAIA | 1 | 01/03/2017 | 01/03/2020 |
| SIMONE RIBEIRO LUCHO | 2 | 01/03/2017 | 01/03/2020 |
| VALMOR JOAO BIANCHI | 1 | 01/03/2017 | 01/03/2020 |