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Fotossíntese C4 e metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em uma mesma folha: elucidando os componentes, a plasticidade e a sinalização por trás de uma rara adaptação fotossintética

Ferrari, Renata Callegari

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Biociências 2021-09-27

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Fotossíntese C4 e metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em uma mesma folha: elucidando os componentes, a plasticidade e a sinalização por trás de uma rara adaptação fotossintética
  • Autor: Ferrari, Renata Callegari
  • Orientador: Freschi, Luciano; Hartwell, James
  • Assuntos: Mecanismos Concentradores De Carbono; Portulaca Oleracea; Estresse Hídrico; Rna-Seq; Citocinina; Transcriptoma; Cam Facultativo; Ácido Absísico; Abscisic Acid; Facultative Cam; Drought Stress; Cytokinin; Carbon Concentrating Mechanisms; Transcriptome
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: O ciclo C4 e o metabolismo ácido das Crassuláceas (CAM) são dois mecanismos concentradores de carbono (CCM) prevalentes em plantas vasculares. Apresentam semelhanças bioquímicas, mas representam adaptações ecológicas bem diferentes, resultado de diferenças evolutivas, regulatórias e estruturais. Acreditava-se que seriam incompatíveis entre si, porém o gênero Portulaca desafia esta definição, visto que apresenta espécies C3-C4 intermediárias e C4 capazes de alternar para CAM de acordo com a disponibilidade hídrica. Os mecanismos genéticos e regulatórios que possibilitam a ocorrência desta rara adaptação fotossintética são pouco conhecidos. Portanto, o objetivo desta tese de doutorado foi investigar a transição C4 para CAM em P. oleracea do ponto de vista fisiológico e molecular. Após uma introdução geral ao tema, o capítulo I contextualiza e propõe a espécie como modelo de estudo da transição C4-CAM. O capítulo II caracteriza a maquinaria genética básica envolvida em ambos os CCMs em P. oleracea a partir de dados de transcriptoma associados a análises filogenéticas e fisiológicas. O capítulo III explora a plasticidade morfo-fisiológica da espécie, caracterizando o CAM em diferentes subespécies provenientes de diferentes lugares do mundo. O capítulo IV discute as melhores estratégias e protocolos moleculares para explorar P. oleracea como um modelo C4-CAM. Finalmente, o capítulo V caracteriza a sinalização molecular e hormonal durante a transição do C4 para o CAM e sua reversão, bem como a influência do relógio circadiano sobre o funcionamento de ambos CCMs. No contexto de mudanças climáticas, este trabalho visou ressaltar que C4 e CAM não representam apenas interessantes adaptações fisiológicas do ponto de vista funcional ou evolutivo, mas também são mecanismos importantes para o desenvolvimento da sociedade, por ocorrerem separadamente em cultivares utilizados na produção de alimentos e biocombustíveis. Desse modo, este trabalho trouxe informações que possibilitam explorar a complexidade de Portulaca como um mapa genético para o desenvolvimento futuro via engenharia genética de cultivares que possam intercalar C4 e CAM em um mesmo organismo, conforme a disponibilidade de recursos no ambiente.
  • DOI: 10.11606/T.41.2021.tde-09122021-154138
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Instituto de Biociências
  • Data de criação/publicação: 2021-09-27
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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