Regulação Gênica do Florescimento da Cana-de-Açúcar: A Influência do Fotoperíodo sobre Genes Codificadores e lncRNAs

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum híbrido) é uma cultura de grande relevância econômica global, utilizada para a produção de açúcar, biocombustíveis e eletricidade. No Brasil, seu impacto é expressivo, com exportações significativas de açúcar e etanol. No entanto, o conhecimento molecular de processos fundamentais, como a regulação gênica do florescimento, ainda é limitado devido à alta complexidade genômica da espécie. O florescimento da cana-de-açúcar é um fenômeno indesejado na produção industrial, pois interrompe o crescimento vegetativo e reduz a disponibilidade de açúcares extraíveis. No entanto, ele é essencial para os programas de melhoramento genético, pois possibilita o cruzamento entre parentais. O fotoperíodo é um dos principais fatores externos que influenciam esse processo, sendo a cana uma planta de dias curtos, necessitando de cerca de 12 horas de luz para induzir a floração. Estudos anteriores investigaram diversos aspectos moleculares do florescimento induzido por fotoperíodo em cana-de-açúcar. Por meio de experimentos conduzidos em câmaras de fotoperíodo automatizadas, foram simuladas condições ambientais controladas para induzir a floração. A análise transcriptômica revelou diferenças significativas na expressão de genes associados a processos metabólicos essenciais, respostas ao estresse abiótico e regulação da fotossíntese. Foram identificados 7.083 genes diferencialmente expressos, dos quais 5.623 apresentaram identidade com genes de outras plantas. Além disso, foram descobertos transcritos de RNAs longos não codificantes (lncRNAs) associados à floração, alguns dos quais exclusivos da cana-de-açúcar. Este projeto propõe a análise de expressão diferencial e evolutiva dos transcritos da cana-de-açúcar durante o ciclo diuturno em plantas transgênicas de cana-de-açúcar superexpressando repressores do florescimento, assim como a modelagem de suas redes de regulação gênica e o desenvolvimento de um pipeline de expressão diferencial e redes de regulação. Este projeto é desenvolvido no âmbito do Centro de Melhoramento Molecular de Plantas (CeM²P), financiado pela FAPESP, contribuindo para os objetivos do centro por meio do desenvolvimento de ferramentas de bioinformática e da geração de conhecimento para o melhoramento molecular de plantas. O objetivo geral do trabalho é compreender os mecanismos moleculares e as interações gênicas envolvidas na regulação do florescimento da cana-de-açúcar, utilizando análises de bioinformática para investigar a influência do fotoperíodo sobre genes codificadores e lncRNAs, contribuindo assim para o melhoramento genético da espécie.Palavras-chave: Cana-de-açúcar, biotecnologia, florescimento, fotoperíodo, regulação gênica