Biosynthesis of secondary metabolites in sugarcane

RESUMO

Este trabalho foi realizado com os objetivos de gerar uma coleçäo de genes relacionados ao metabolismo secundário da cana de açúcar e investigar o padräo de expressäo gênica de enzimas chaves reguladoras das principais vias biossintéticas ativas nos diferentes tipos de tecidos e situações de estresse físico-químico e biológico a que estäo submetidas plantas cultivadas em casas de vegetaçäo, campo ou in vitro. A estratégia de mineraçäo dos dados da database de sequências expressas de cana de açúcar, SUCEST, usando ferramentas de bioinformática, focalizou classes de compostos como isoprenóides e fenilpropanóides que comprovadamente desempenham um papel na resposta de plantas a variações ambientais. Foram identificados e caracterizados genes que codificam enzimas chaves para a síntese de terpenóides, como a sesquiterpeno ciclase (SC); (CHS) para síntese de flavonóides; isoflavona sintase (IFS) envolvida na biossíntese de isoflavonóides que desempenham importante papel na defesa de plantas e nodulaçäo de raízes; isoflavona redutases (IFR) enzimas chaves para a síntese de fenilpropanóide fitoalexinas, bem como enzimas relacionadas à síntese de precursores de lignina, como a enzima ácido caféico-O-metiltransferase. O efeito do estresse causado por bactérias como Herbaspirillum rubri e Gluconacetobacter diazotroficans também foi avaliado tendo sido constatada a induçäo da expressäo de chalcona sintase (CHS) em plântulas infectadas com esses agentes, sugerindo a ativaçäo da via de flavonóides em resposta a este estresse biológico. Esses resultados apontam para o fato de que as vias do metabolismo de isopropanóides e de fenilpropanóides em cana de açúcar säo ativadas de acordo com o estágio de desenvolvimento, especificidade de tecidos e em resposta a situações de estresse. Essas observações deveräo ser confirmadas por meio de experimentaçäo genética e bioquímica.