tese
Coffea sp. siRNAs: from microsporogenesis regulation to warming tolerance
Carregando...
Notas
Data
Orientadores
Editores
Coorientadores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
Departamento
Não especifica vinculação com nenhum departamento
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Biotecnologia Vegetal
Agência de fomento
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os siRNAs são pequenos RNAs que regulam a expressão gênica pós- transcricionalmente em diversos processos vegetais, desde a formação dos gametas até o desenvolvimento, atuando também em resposta a estresses bióticos e abióticos. Diante das mudanças climáticas esperadas para os próximos anos, investigamos neste trabalho, o papel de siRNAs na microsporogênese e tolerância ao aumento de temperatura utilizando espécies do gênero Coffea como modelo de plantas poliploides de importância socioeconômica. Essa tese foi estruturada da seguinte maneira: uma introdução e referencial teórico (Primeira parte) contendo as informações relevantes para compreensão dos dois artigos gerados (Segunda parte), finalizando com uma conclusão geral e perspectivas futuras. No primeiro artigo desta tese, relatamos siRNAs relacionados à microsporogênese de C. arabica e vias moleculares relacionadas à sua biossíntese. Identificamos duas famílias das proteínas mais importantes envolvidas neste processo, CaAGOs e CaDCLs, além de miRNAs canônicos e novos “triggers” para phasiRNAs reprodutivos de 21 e 24 nucleotídeos. Também identificamos a dinâmica temporal dos phasiRNAs nas fases de desenvolvimento dos botões florais na microsporogênese de C. arabica. No segundo artigo desta tese, identificamos um novo miRNA que regula um transportador de GABA, uma molécula relatada por atuar na regulação fisiológica de plantas frente ao estresse térmico e que tem seu acúmulo reduzido em cafeeiros sensíveis ao calor sob elevação de temperatura. Além disso, também relacionamos um miRNA conservado com o acúmulo de antocianina em cafeeiros sensíveis ao calor e à maior tolerância de plantas mutantes de Arabidopsis ao estresse térmico. Por fim, com estes resultados inéditos, aumentamos o conhecimento científico sobre siRNAs no cafeeiro que estão envolvidos em dois importantes processos biológicos, a reprodução e regulação da temperatura. Dessa forma, esperamos contribuir com o desenvolvimento de novas ferramentas que ajudem a regular os efeitos do aquecimento global em crops, como no desenvolvimento de produtos à base de miRNAs sintéticos que regulam moléculas da fisiologia do estresse, ou produtos que regulam a expressão destes miRNAs.
Abstract
SiRNAs are small RNAs that regulate post-transcriptional gene expression in several plant processes, from gamete formation to development, also acting in response to biotic and abiotic stresses. Given the climate changes expected for the coming years, we investigated in this work the role of siRNAs in microsporogenesis and tolerance to temperature increase using species of the genus Coffea as a model of polyploid plants of socioeconomic importance. This thesis was structured as follows: an introduction and theoretical framework (First part) containing the relevant information for understanding the two papers generated (Second part), ending with a general conclusion and future perspectives. In the first paper of this thesis, we reported siRNAs related to the microsporogenesis of C. arabica and molecular pathways related to their biosynthesis. We identified two families of the most important proteins involved in this process, CaAGOs and CaDCLs, in addition to canonical miRNAs and new triggers for 21 and 24 nucleotides reproductive phasiRNAs. We also identified the temporal dynamics of phasiRNAs in the stages of flower bud development in C. arabica microsporogenesis. In the second paper of this thesis, we identified a new miRNA that regulates a GABA transporter, a molecule reported to act in the physiological regulation of plants in the face of heat stress and that has its accumulation reduced in heat-sensitive coffee plants under temperature elevation. In addition, we also related a conserved miRNA with the accumulation of anthocyanin in heat-sensitive coffee plants and the higher tolerance of Arabidopsis mutant plants to heat stress. Finally, with these unprecedented results, we have increased scientific knowledge about siRNAs in coffee plants that are involved in two important biological processes, reproduction and temperature regulation. In this way, we hope to contribute to the development of new tools that help regulate the effects of global warming on crops, such as the development of products based on synthetic miRNAs that regulate molecules of stress physiology, or products that regulate the expression of these miRNAs.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
OLIVEIRA, K. K. P. de. Coffea sp. siRNAs: from microsporogenesis regulation to warming tolerance. 2022. 68 p. Tese (Doutorado em Biotecnologia Vegetal)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.