Banca de DEFESA: LUCAS FELIPE DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LUCAS FELIPE DA SILVA
DATA : 29/02/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Google Meet, https://meet.google.com/adk-vxyj-szx
TÍTULO:

ABORDAGENS DE BIOINFORMÁTICA APLICADAS NA ANÁLISE DOS DADOS GERADOS POR ESTRESSE ABIÓTICO: MICROGRAVIDADE E POR PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO EM PLANTAS DE CANA-DE-AÇÚCAR

PALAVRAS-CHAVES:

Foguete de sondagem VSB-30, mudanca gravitacional, RNA-seq, estresse oxidativo, transcriptômica, proteômica, , enriquecimento, vias metabólicas, Saccharum spp.

PÁGINAS: 110
RESUMO:

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) é uma monocotiledônea da família Poaceae, uma planta C4 com alta taxa fotossintética, adaptada a regiões de clima tropical e subtropical, sendo o Brasil o maior produtor mundial. As plantas estão sujeitas a diferentes fatores bióticos e abióticos que podem induzir a um estresse oxidativo. Este estresse está associado a um desequilíbrio na homeostase entre a produção e degradação das Espécies Reativas de Oxigênio (EROs). E estas condições podem afetar o seu desenvolvimento. O peróxido de hidrogênio (H2O2) e um produto deste estresse e atua como uma molécula sinalizadora em resposta a vários estímulos celulares nas plantas. Com isso, esta tese foi subdividida em dois capítulos. No primeiro capítulo, foram utilizadas ferramentas de bioinformática para compreender como a alteração no campo gravitacional pode desencadear respostas semelhantes ao estresse oxidativo em plantas de cana-de-açúcar, a partir de dados de sequenciamento de RNA mensageiro. No segundo capítulo, um estresse oxidativo foi induzido por meio da aplicação exógena de H2O2 (0 mM, 10 mM, 20 mM e 30 mM) durante 8 horas, a uma temperatura de 25-27 ºC, em plantas de cana-de-açúcar. E a partir dos dados de proteômica obtidos a partir das raízes e de folhas do material tratado foram realizadas análises de bioinformática. O objetivo deste trabalho foi identificar, nos dois capítulos, genes/proteínas com expressão diferencial nas raízes e folhas sob a condição de microgravidade, assim como em resposta a diferentes concentrações de H2O2. Para alcançar esse propósito, em ambas as abordagens, as espécies Sorghum bicolor, Zea mays e Oryza sativa subs. japonica foram utilizadas como referências. Os resultados da análise de bioinformática revelaram genes únicos e específicos em cada uma das nove bibliotecas de dados analisadas, destacando genes como C5WVD4 e C5YLK6, associados a síntese de isoleucina e NADPH, respectivamente, em resposta à microgravidade, e genes com expressão alterada em diferentes concentrações de H2O2, como C5XFH6 e B4G143, associadas ao fornecimento de NADPH e a fotossíntese na regulação positiva de EROs, respectivamente. E vias metabólicas enriquecidas em resposta à microgravidade e ao H2O2, incluindo o Selenocompound metabolism, Photosynthesis - antenna proteins e Pentose phosphate pathway. Através deste estudo multidisciplinar, que combinou histologia, bioquímica, análise de RNA-seq e proteômica, tem-se uma compreensão aprofundada dos efeitos da microgravidade e do H2O2 na cana-de-açúcar, destacando mudanças na organização estrutural dos tecidos, acúmulo de lignina, H2O2 e EROs. Portanto, o presente trabalho auxiliou na identificação dos genes/proteínas únicos e específicos que foram expressos em cada tecido e das vias metabólicas ativadas em folhas e raízes, esclarecendo as diversas respostas da planta de cana-de-açúcar sob a condição da alteração do padrão de gravidade com o voo do foguete de sondagem VSB-30 e a exposição a diferentes concentrações do H2O2.  Revelando uma complexa rede de genes e vias metabólicas que atuam em resposta às condições de estresse oxidativo, desencadeando mecanismos de defesa e tolerância. Os dados obtidos avançam o entendimento de como as plantas respondem a cada uma das condições adversas analisadas, utilizando estratégias adaptativas específicas. Além disso, destacam a importância do H2O2 nas respostas adaptativas e de sobrevivência, bem como a versatilidade do fitormônio ácido abscísico (ABA) na sinalização entre raízes e folhas. Essas descobertas proporcionam insights importantes que poderão ser utilizadas no desenvolvimento de estratégias de melhoramento genético e práticas de cultivo otimizadas para o melhor desempenho da planta em condições variáveis de campo de produção.

MEMBROS DA BANCA:
Externa à Instituição - FATIMA CERQUEIRA ALVIM - UESC-BA
Externa ao Programa - 1549705 - ADRIANA FERREIRA UCHOA - nullInterna - 1365498 - BEATRIZ STRANSKY FERREIRA
Presidente - 1453487 - KATIA CASTANHO SCORTECCI
Externo à Instituição - TERCILIO CALSA JUNIOR - UFPE