Banca de DEFESA: BRUNO DE OLIVEIRA GARCIA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: BRUNO DE OLIVEIRA GARCIA
DATA: 09/12/2022
HORA: 08:00
LOCAL: Google Meet meet.google.com/yay-ppjj-ghw
TÍTULO:

Desenvolvimento de uma variedade de cana-de-açúcar (Saccharum spp) geneticamente modificada para controle pós-transcricional da enzima Polifenol Oxidase

PALAVRAS-CHAVES:

Escurecimento Enzimático, Polifenol Oxidase, Perfil Metabólico, RNAi, Transformação Genética

PÁGINAS: 150
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Agronomia
RESUMO:

A cana-de-açúcar é a principal matéria-prima para a produção de açúcar e cerca de 80% de todo o açúcar produzido no mundo provém desta cultura agrícola. O escurecimento enzimático pós-processamento do caldo da cana-de-açúcar causado pela ação da Polifenol Oxidase (PPO) pode prejudicar a produção do açúcar, exigindo mais etapas de clarificação para a produção de açúcar branco. A ação enzimática da PPO faz com que o açúcar perca componentes benéficos para a saúde como os composto fenólicos. Estes compostos agregam a alguns tipos de açúcar propriedades nutricionais desejadas, como é o caso do açúcar tipo demerara e mascavo, uma vez que os compostos fenólicos são substratos para essa enzima. Este problema industrial pode ser contornado através do melhoramento genético, criando novas variedades transgênicas utilizando técnicas como o RNAi, objetivando controlar a expressão dos genes da PPO. Neste trabalho avaliamos o perfil metabólico e atividade enzimática da PPO de quatro variedades de cana-de-açúcar: RB92579, RB07818, RB951541 e SP791011. Em três seções do colmo (terço superior, terço médio e terço inferior) o perfil metabólico foi avaliado com a enzima em sua forma ativa e na presença de um inibidor enzimático a fim de detectar quais compostos eram mais consumidos. A cultivar RB92579 apresentou coloração do caldo até 70% mais escura e também se diferenciou das demais cultivares qualitativamente e quantitativamente em sua composição, apresentando uma maior concentração de compostos fenólicos, substratos da PPO. As variedades RB07818, RB951541 e SP791011 não apresentaram diferença significativa em seu perfil metabólico. A atividade enzimática variou em função do perfil metabólico e do tecido analisado, e em todas as cultivares, foi possível avaliar que o terço superior possuía maior atividade enzimática da PPO. Para as variedades RB07818, RB951541 e SP791011, possuem caldo claro e menor concentração de compostos que são substratos da PPO, e o escurecimento não está ligado majoritariamente a ação dessa enzima. Uma vez caracterizada a atividade enzimática das variedades, foi realizado uma busca no genoma da cultivar SP80-3280 por candidatos a genes PPO. Foram encontrados 26 candidatos e destes, o que apresentou maior expressão foi selecionado como alvo para controle da transcrição baseado na técnica de RNAi. Duas cultivares foram transformadas: i) SP80-3280, por ter genoma sequenciado e protocolo de transformação bem estabelecido e ii) RB92579, que apresenta elevada atividade da PPO. Foram obtidos 29 eventos transformados da cultivar SP80-3280, enquanto para a cultivar RB92579 as plantas transformadas não regeneraram satisfatoriamente, apresentando desenvolvimento lento e estagnado da parte aérea e ausência de raiz. Este fenômeno pode estar atribuído ao controle da expressão da PPO, uma vez que os controles de transformação se desenvolveram como o esperado morfologicamente, entretanto novas análises precisam ser realizadas para constatação. Os eventos obtidos para a cultivar SP80-3280 apresentam resistência ao agente seletor, glufosinato de amônio, e possível controle pós-transcricional dos genes da PPO. Este trabalho possibilitou compreender os fatores que influenciam na ação da PPO em diferentes variedades de cana-de-açúcar além de avançar no desenvolvimento de técnicas de biotecnologia vegetal como o RNAi para o controle do escurecimento enzimático, o que pode reduzir os custos de produção e conservar a qualidade nutricional do açúcar.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - THAÍS RIBEIRO SANTIAGO - UnB (Suplente)
Externo à Instituição - RODRIGO DA ROCHA FRAGOSO - EMBRAPA (Membro)
Externo à Instituição - RENAN TERASSI PINTO - FFCLRP (Suplente)
Presidente - LUCIANO VILELA PAIVA (Membro)
Interno - KALYNKA GABRIELLA DO LIVRAMENTO (Membro)
Externo à Instituição - HUGO BRUNO CORREA MOLINARI - ND (Membro)
Externo à Instituição - ADILSON KENJI KOBAYASH - EMBRAPA (Membro)