Equipe 

Profº Dr. Marcos Silveira Buckeridge

Coordenador do Lafieco

LinkLinkLink

Contato: msbuck@usp.br - (11) 30917500


Bióloga Eglee Igarashi 

Técnica de Laboratório 

Link

Contato:  igarashi@ib.usp.br - (11) 30917592 

Dra. Viviane Lopes da Costa 

Técnica de Laboratório 

LinkLink

Contato: vivianelcosta@ib.usp.br - (11) 30918756

LinkLinkLink

Contato: agrandis@usp.br

Adriana Grandis - Pós Doutoranda 

Linhas de Pesquisa: 1. Ecofisiologia de Plantas - Respostas fisiológicas das plantas às mudanças climáticas (Fotossíntese, alocação de carbono, enriquecimento de carbono, elevada temperatura e estresse hídrico; 2. Bioquímica e Fisiologia de Plantas. Enfoque na caracterização e arquitetura de carboidratos estruturais e não estruturais; 3. Expressão gênica e proteômica de glicosil hidrolases que atuam nas modificações da parede celular; 4. Biologia de Sistemas em Plantas: integração de dados de diversas escalas; 5. Fisiologia da produção, aspectos sanitários e desenvolvimento de sementes agrícolas e florestais.

Projeto: O papel do xiloglucano na determinação da arquitetura da parede celular de cana de açúcar: implicações para a produção de bioetanol de segunda geração e biomateriais (Bolsista FAPESP, ligado ao INCT do Bioetanol)

No projeto de pós doutorado que desenvolvo nossa principal hipótese é que xiloglucano de cana de açúcar seria a molécula de ligação entre as microfibrilas de celulose, sendo assim elemento crucial na formação das macrofibrilas da parede celular. Nossa proposta inclui a visão de que uma melhor compreensão da arquitetura da parede celular representa uma parte significativa do desenvolvimento de melhores processos de pré-tratamento. Desta forma, é importante saber como a celulose é distribuída na matriz extracelular e, em geral, entender como a celulose interage com outros polímeros da parede celular, especialmente hemiceluloses, a fim de encontrar melhores formas de melhorar a acessibilidade da celulose.


LinkLinkLink

Contato: bruno_vnavarro@usp.br 

Bruno Viana Navarro - Pós Doutorando 

Possui doutorado em Biotecnologia pela Universidade de São Paulo e atua em temas envolvendo vias de percepção e sinalização de açúcares ao longo do processo de formação do aerênquima de raízes de cana-de-açúcar. Tem experiência em Biologia de Sistemas de plantas, utilizando ferramentas integrativas como análises de redes complexas, transcriptômica, proteômica e metabolômica, além de técnicas moleculares de quantificação de expressão gênica.

Projeto: Regulação do processo de formação de aerênquima e acúmulo de açúcar mediados pelo fator de transcrição ScRAV1 e por sensores de açúcares  (Bolsista FAPESP, ligado ao INCT do Bioetanol e ao Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa - RCGI)

O fator de transcrição responsivo a etileno ScRAV1 é um regulador negativo da formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar, o que leva a modificações na parede celular. Evidências apontam que a regulação dos processos de biossíntese e degradação da parede celular podem ser controlados pelo status de carbono disponível na célula. Diante do exposto, o presente trabalho visa entender o impacto da superexpressão de ScRAV1 em cana-de-açúcar e avaliar a regulação mediada por sensores de açúcares potencialmente envolvidos no processo de formação do aerênquima. Este trabalho possui potencial de desenvolver conhecimento sobre os mecanismos que controlam o fluxo de carbono nas plantas e seu impacto na parede celular, auxiliando no avanço do conhecimento relacionado as estratégias para o aumento da produção de bioenergia no futuro. 

LinkLinkLink

Contato: rezendefm@alumni.usp.br

Fernanda Mendes de Rezende – Pós doutoranda 

Durante sua trajetória acadêmica estudou o efeito de elevadas concentrações de poluentes atmosféricos (CO2 e O3) no crescimento, metabolismo primário e secundário em plantas. Possui sólida experiência na área de fitoquímica, com enfoque no isolamento, identificação, doseamento e metabolômica de produtos naturais (HPLC-DAD-MS, UPLC e GG-MS ou HRMS, RMN), também estudou biologia molecular, identificando genes alvo da via de síntese de flavonoides e quantificando a expressão gênica em espécie arbórea nativa. 

Projeto: Sensoriamento e Percepção Persistente de Florestas Urbanas: Um Estudo de Caso em Cidades Inteligentes com foco no manejo da Reserva Florestal da USP (Bolsista PIPAE - Projetos Integrados De Pesquisa Em Áreas Estratégicas).

As Florestas Urbanas são suscetíveis a interferências que prejudicam a sua atuação no controle da qualidade do ar e no enfrentamento das Mudanças Climáticas Globais. O projeto visa desenvolver uma nova metodologia de monitoramento em tempo real do crescimento de árvores, estimando o fluxo de entrada e saída de CO2 e H2O, a quantidade de carbono armazenada e a entrada e saída de espécies em floresta urbana, utilizando Internet das Coisas e Inteligência Artificial aliadas às técnicas tradicionais de análise ecofisiológica em campo. 

LinkLinkLink

Contato: deborapagliuso@usp.br  - (11) 30917592

Debora Pagliuso - Pós Doutoranda  

Atuo com biotecnologia vegetal, avaliando a composição da parede celular de diversas espécies através de processos bioquímicos e moleculares. Faço parte do grupo de pesquisa há 8 anos e tenho vasta experiência com delimitação de experimento, processos bioquímicos, vias metabólicas, transformações genéticas, expressão heteróloga, cultura de tecidos, cultivo in vitro e análise de dados. 

 ProjetoCaracterização de diferentes biomassas  como fonte alternativa de bioenergia (Bolsista FUSP, ligada ao  Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI))

As alterações climáticas e questões ambientais tem motivado a busca por combustíveis alternativos. Dentre as novas matrizes destacam-se os biocombustíveis oriundos de materiais celulósicos, principalmente os que exigem poucos insumos agronômicos e têm processamento favorável.  A parede celular é a maior fonte de carbono terrestre, podendo ser aproveitada para a bioenergia.  Esta estrutura é composta por um centro formado de celulose em que lignina e hemiceluloses estão ligadas a mesma, e estas por sua vez, estão imersas em uma matriz péctica. A organização e arquitetura desses polissacarídeos  (celulose, hemiceluloses e pectinas) diferem-se em espécies e tecidos, portanto sua caracterização é de suma importância.  Na sua grande maioria, a produção de biocombustíveis faz uso de resíduos agroindustriais portanto, a caracterização química desses materiais se faz necessária e vantajosa para a produção energética. Este projeto visa analisar o conteúdo dos polissacarídeos da parede celular, bem como a composição de monossacarídeos de folhas e caules de soja, sorgo e lentilhas d´água com o intuito de avaliar o seu potencial para a bioenergia.    

LinkLink

Contato: lauannaoliveira@hotmail.com - (11) 964335660

Lauana Pereira de Oliveira - Pós-Doutoranda    

Doutora em Biotecnologia, mestre em Ecologia e Recursos Naturais e Bióloga. Iniciei minha trajetória atuando em pesquisas que analisam a fisiologia, ecofisiologia, bioquímica e anatomia de plantas nativas, principalmente da Caatinga. Atualmente investigo o metabolismo dos carboidratos, partição de carbono e vias regulatórias de percepção e sinalização de açúcares que controlam o crescimento e desenvolvimento vegetal em cana-de-açúcar. Tenho experiência em análises de bioinformática, quantificação de metabólitos (HPLC), ensaio enzimático e em análises integrativas. 

 Projeto: Moldando a produtividade da cana-de-açúcar através dos mecanismos de detecção e sinalização de açúcares. (Bolsista FUSP, vinculada ao INCT do Bioetanol e ao Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa - RCGI)

Os açúcares estão no centro do metabolismo das plantas. Não surpreendentemente, a capacidade de detectar esses metabólitos e controlar o estado energético são componentes-chave para o crescimento e sobrevivência de todos os vegetais. Nesse sentido diferentes sensores de açúcares já foram descritos, entre eles: hexoquinase (HXK), trealose-6-fosfato (T6P), “target of rapamycin complex 1” (TORC1) e “sucrose-non-fermenting related protein kinase 1” (SnRK1). Esses sensores direcionam como, quando e onde os açúcares serão utilizados, exercendo grande influência no desenvolvimento e na produtividade das culturas. Diante disso, este projeto visa investigar como essas vias contribuem para o desenvolvimento e acúmulo de biomassa em cana-de-açúcar e definir estratégias biotecnológicas que acelerem o crescimento e/ou maior acúmulo de sacarose sem aumentar área plantada. 


LinkLinkLink

Contato: pg_120@hotmail.com 

Juan Pablo Portilla Llerena - Pós-Doutorando 

Bacharel e licenciado em Biologia pela Universidade Nacional de San Agustin de Arequipa (2012).Com experiencia na área de Fisiologia Vegetal, com ênfase em Stress abiótico em plantas, atuando principalmente nos seguintes temas : resposta fisiológica e bioquímica ao estresse por metais pesados, radiação ultravioleta, baixas temperaturas, deficiência hídrica e Alta temperaturas. Mestre em Biologia Vegetal, Areá Fisiologia Vegetal pela Universidade Estadual de Campinas(2016). Doutor em Biologia Vegetal, Areá de Fisiologia Vegetal, na Universidade Estadual de Campinas (2017-2021) . Tanto no Mestrado e Doutorado baixo a orientação do Prof. Dr. Paulo Mazzafera no Laboratório de Fisiologia Molecular de Plantas(LaFiMP) pesquisei e colaborei em projetos relacionados em caracterização do metabolismo de lignina em cana de Açúcar, Uroclhoa assim como Eucalipto, com interesse nas bases moleculares do metabolismo de lignina e da deposição de parede celular secundária...com enfase na regulação transcricional por fatores de transcrição. Atualmente Atuo nas áreas de Biologia Molecular e Biotecnologia de plantas com foco em Bioenergia e Recalcitrância da Biomassa em cana-de-açúcar na posição de Pos-Doutor no Instituto de Biociências, Departamento de Botânica no Laboratório de Fisiologia Ecologica de Plantas(LAFIECO) baixo a Supervisão do Prof. Dr Marcos Silveira Buckeridge envolvido no projeto "Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol, INCT", trabalhando com o tema: Impacto da superexpressão e silenciamento de ScEPG I (endopoligalacturonase I) na composição da parede celular em Saccharum spp.: estudos anatômicos, bioquímicos e moleculares.

 Projeto:  Impacto da superexpressão e silenciamento de ScEPG I (endopoligalacturonase I) na composição da parede celular em Saccharum spp.: estudos anatômicos, bioquímicos e moleculares. (Bolsista FAPESP junto ao INCT do Bioetanol)

O bagaço de cana-de-açúcar, constitui uma matéria prima promissória para a produção de etanol de segunda geração, porém o seu uso, apresenta desafios, desde os altos custos do pre-tratamento e a hidrolise, associados à recalcitrância da parede celular, que limita o rendimento de sacarificação. Embora as pectinas, tem sido amplamente negligenciados como componentes importantes da parede celulare, por seu baixo conteúdo (~8%) em cana-de-açúcar, conferem recalcitrância por ser responsáveis pela adesão e porosidade celular, limitando o trafego de glicosil hidrolases que favoreceriam os passos subsequentes da hidrolise dos outros polissacarídeos. Um dos processos de degradação endógena eficiente da parede celular é a formação de aerênquima lisígeno que ocorre em raízes cana-de-açúcar e estudos preliminares sugerem aprofundar a pesquisa em aspectos chaves dos mecanismos iniciais (perda de adesão, aumento da porosidade e afrouxamento da parede) deste processo para se direcionar em bioenergia, a partir da procura e seleção de genes ortólogos de pectinases a ser empregados no desenvolvimento de genótipos de cana-de-açúcar, apresentando biomassa com reduzida recalcitrância fazendo uso da engenharia genética, visando aumentar a produção de etanol. Nesse sentido, o objetivo deste projeto é avaliar o efeito da superexpressão e o silenciamento de ScEPG I (endopoligalacturonase) sobre a formação do aerênquima em raízes, bem como sobre a composição e dinâmica da parede celular de colmos em cana-de-açúcar. Para atingir este objetivo serão usadas diversas ferramentas ou estratégias: isolamento e clonagem de sequencias, desenho de construções genicas para modificação genética, produção de linhagens transgênicas, perfil de expressão de transcritos e atividade enzimática de glicosil hidrolases, caracterização bioquímica e anatômica dos distintos polímeros da parede celular, rendimento de sacarificação, entre outros. O projeto trará informações inéditas sobre o papel da ScEPG I, na degradação pectinas e o seu impacto especifico durante a formação do aerênquima, enfatizando as oportunidades e desafios de usar o ScEPG I, como ferramenta de engenharia genética, para alterar a parede celular de colmos, principais fontes de biomassa lignocelulosica em cana-de-açúcar, visando ajudar a impulsionar as práticas tradicionais de melhoramento genético e abordagens biotecnológicas para o desenvolvimento do etanol de segunda geração.

LinkLinkLink

Contato: alexandrejunio@usp.br 

Alexandre Junio Borges Araujo - Aluno de Doutorado - Interunidades em Biotecnologia 

Bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Uberlândia. Mestre em Biotecnologia com foco em biologia celular de plantas pelo Programa de Pós-Graduação Interunidades em Biotecnologia da Universidade de São Paulo (IB/USP) e Doutorando em Biotecnologia com foco em fisiologia ecológica de plantas pelo mesmo programa. Pesquisas voltadas para a análise da S-nitroproteoma na embriogênese do Pinheiro Brasileiro (Araucaria angustifolia) e para a caracterização das alterações moleculares mediadas pelos efeitos das mudanças climáticas em cana-de-açúcar (Saccharum spp.) .

 ProjetoAlterações na síntese de parede celular de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) mediadas pelos efeitos das mudanças climáticas. (Bolsista CNPq ligado ao INCT do Bioetanol)

O aumento dos níveis de CO2 atmosférico e o estresse hídrico são efeitos do agravamento do aquecimento global devido as ações antrópicas. Estudos demonstram que o elevado CO2 e a seca desempenham papéis importantes na regulação da fotossíntese e acúmulo de compostos orgânicos através da fixação do carbono, podendo refletir diretamente na síntese de parede celular. Apesar de gramíneas C4, que representam 25% da produção primária continental, apresentam considerável crescimento sob elevado CO2 e seca, poucos estudos investigam o reflexo na síntese de parede celular em resposta a essas condições. Uma vez que essas plantas são de grande importância agronômica, faz-se necessário a investigação detalhada da síntese da parede celular mediante a esse cenário. Com isso, o objetivo deste trabalho é investigar as respostas moleculares direcionadas por aumento de CO2 atmosférico que propiciem uma resposta adaptativa na parede celular de cultivares de cana-de-açúcar em condições de estresse hídrico. Para isso, será analisado o transcriptoma da cana-de-açúcar em elevado CO2 e/ou seca afim de determinar e validar alvos gênicos da via do UDP-açúcar que são diferencialmente expressos através de engenharia genética. Em seguida, será avaliado o crescimento e os perfis de carboidratos não estruturais e carboidratos e monossacarídeos neutros da parede celular. 

LinkLinkLink

Contato: janainafortirer@gmail.com

Janaina da Silva Fortirer - Aluna de Doutorado

Doutoranda em Bioinformática (IB e IME/USP). Dedica-se a entender como as mudanças climáticas afetarão a produção de soja. Utiliza técnicas de aprendizado de máquina para prever cenários futuros e buscar soluções por meio da biotecnologia vegetal. O foco de sua pesquisa é realizar análise de transcriptoma para identificar genes-alvo em variedades de soja adaptadas às mudanças climáticas. Está cursando Especialização em Ciência de Dados no (ICMC/USP). Possui experiência com meta-análise, revisão sistemática, bibliometria, modelos estatísticos, linguagem Python e R. Tem interesse e curiosidade nas seguintes áreas: educação, mudanças climáticas, inteligência artificial, machine learning, Big Data e educação financeira. 

 Projeto:  Modelagem com previsão do impacto das mudanças climáticas na produção de soja no Brasil 

As mudanças climáticas (MC) resultante da alta emissão de CO2 na atmosfera, aumentará eventos extremos com altas temperaturas e períodos prolongados de seca e chuva, que afetam o desenvolvimento e a produtividade das espécies agrícolas. A soja tem grande importância na economia agrícola brasileira, sendo que o Brasil é o maior produtor, no qual em 2021 foram produzidos 135 milhões de toneladas. Contudo, a maioria das pesquisas relacionadas às MC considera apenas fatores isolados de temperatura, estresse hídrico e CO2 na produtividade da soja. Estudos que combinam dois ou mais fatores na soja são minoritários. Essa dificuldade resulta da complexidade e dos custos de um experimento que envolve os três fatores juntos. Para reduzir esses custos e tempo de processamento de dados, são necessárias estratégias computacionais que simulem e modulam o efeito das MC nas culturas. Modelos matemáticos preveem as respostas das plantas a esses fatores de mudança ambiental, bem como simulam a ação de um, dois ou mais fatores que afetam a produtividade. Neste projeto, o objetivo é investigar os impactos futuros do MC na produção de soja brasileira por meio de modelagem. O estudo será realizado com 40 bibliotecas de transcritos de genes alvo que regulam o indivíduo, e efeitos combinados de CO2 elevado, estresse hídrico e temperatura elevada. Coleta de dados, bibliometria, análise transcriptômica, meta-análise, análise de rede e desenvolvimento de modelos que predizem as respostas do MC em soja serão utilizados como parte da metodologia. Com esses dados, será possível prever cenários de cultivo de soja e propor alvos de estudo para biotecnologia vegetal para desenvolver novas cultivares para adaptação da cultura ao MC.

Palavras chave: modelagem, mudanças climáticas, Brasil, soja.

Link

Contato: NicolasQuessadaGimenes@usp.br 

Nícolas Quessada Gimenes - Aluno de Mestrado - Programa Interunidades em Bioinformática  (IME/USP)  

Possui graduação em Biomedicina pela Universidade Paulista, com habilitação em análises clínicas. Tem interesse em machine learning, Artificial Intelligence, Big Data e programação nas linguagens Python e R.

 Projeto:  Atualização da ferramenta BioNetStat. - sem bolsa

O grande número de interações que ocorrem dentro de sistemas biológicos pode ser modelado por meio da teoria de redes. O BioNetStat é uma ferramenta estatística desenvolvida em R que compara duas ou mais redes não direcionadas.

O número de acessos e de downloads do pacote no Bioconductor nós mostra uma grande demanda pela ferramenta. Um dos objetivos da atualização desta plataforma é possibilita-la fazer análises de redes direcionadas. Outro objetivo é a criação de uma interface Gráfica Web para possibilitar a utilização da plataforma por pessoas que não tenham conhecimento de programação em R. 

Darion Samir Longhi Cervantes - Aluno de Mestrado - Programa Interunidades em Biotecnologia  (ICB/USP)  

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Santo Amaro (2022), época em que realizou iniciação científica. Atualmente é pós-graduando a nível de mestrado no programa Interunidades em Biotecnologia da USP, desenvolvendo um projeto de pesquisa intitulado “Estudo do mecanismo de regulação pós-transcricional mediada por microRNAs na formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar”. Atuo em temas como: biologia de sistemas, regulação pós-transcricional, bioenergia e biotecnologia.

ProjetoEstudo do mecanismo de regulação pós-transcricional mediada por microRNAs na formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar.

A cana-de-açúcar é considerada uma cultura com elevado potencial bioenergético, sendo o bioetanol uma alternativa sustentável de geração de energia. Uma estratégia para que se tenha o aumento na produção de bioetanol sem a necessidade de expandir a área de cana-de-açúcar cultivada seria explorar o conhecimento de mecanismos endógenos de degradação que a planta dispõe para desconstruir sua própria parede celular, facilitando a produção do etanol de segunda geração. O desenvolvimento do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar é um processo onde ocorrem, de forma concomitante, modificações da parede celular e processos de morte celular programada, ambos iniciados por sinalizações hormonais específicas, permitindo a formação de espaços gasosos no córtex da raiz. Atrelado a este cenário, postula-se que ocorra mecanismos de regulação pós-transcricionais mediados por microRNAs (miRNAs), os quais auxiliam no controle da transcrição de alvos importantes ao longo do desenvolvimento do aerênquima. A descoberta de miRNAs envolvidos no direcionamento de processos relacionados a modificação estrutural da parede celular em culturas bioenergéticas como a cana-de-açúcar ainda é recente e exige mais estudos acerca de sua identificação e caracterização. Portanto, este trabalho tem como objetivo investigar a regulação pós-transcricional mediada por miRNAs durante a formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar. Para atingir este objetivo um banco de dados de microtranscriptoma previamente publicado será remontado e reanotado utilizando-se como referências genomas da variedade SP80-3280 de cana-de-açúcar. Além disso, serão investigadas e validadas as relações entre miRNAs e alvos putativos identificados neste trabalho, assim como serão caracterizados os sítios de clivagem realizados por miRNAs atrelados aos processos de modificação da parede celular, morte celular programada e sinalização hormonal ao longo da formação do aerênquima de cana-de-açúcar. Os resultados a serem obtidos neste trabalho poderá contribuir com o avanço no conhecimento relacionado as estratégias para o aumento da produção de bioenergia no futuro, além de auxiliar no entendimento da dinâmica molecular por trás da regulação da transcrição gênica no desenvolvimento do aerênquima de cana-de-açúcar. 


Arthur Vanni Lopes - Aluno de Iniciação Científica 

Graduando de Ciências Biológicas da Universidade Santo Amaro (UNISA). Atualmente desenvolvo um projeto de iniciação cientifica intitulada Caracterização do perfil transcricional da Trealose-6-fosfato sintase (TPS) catalítica ao longo do desenvolvimento de cana-de-açúcar. Atuo em temas como fisiologia vegetal, biologia molecular e biotecnologia. 

 ProjetoCaracterização do perfil transcricional da Trealose-6-fosfato sintase (TPS) catalítica ao longo do desenvolvimento de cana-de-açúcar. (Bolsista PIBIC-CNPq, ligado ao INCT do Bioetanol e Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) 

A cana possui um elevado potencial bioenergético, devido ao acúmulo de sacarose nos colmos. Ao longo do desenvolvimento das plantas, diferentes sinais de açúcar são gerados nos órgãos fonte e dreno em resposta ao metabolismo do carbono. Dentre estes sinalizadores, a trealose-6-fosfato (Tre6P) destaca-se como um regulador dos níveis de sacarose. A superexpressão dos genes trealose-6-fosfato sintase (TPS) e trealose-6-fosfato fosfatase (TPP) de Escherichia coli em cana levou a redução e aumento dos níveis de sacarose nas transgênicas, respectivamente, demonstrando que a manipulação do metabolismo de Tre6P tem o potencial de modificar o acúmulo de açúcares. Neste projeto pretende-se determinar as diferenças de expressão entre sequências catalíticas de TPS em cana, para prospecção de novas estratégias que auxiliem do acúmulo de sacarose.

César Mariano Nascimento Giacon - Aluno de Iniciação Científica 

Graduando em licenciatura e bacharelado em Química pela Universidade de São Paulo. Atualmente desenvolve projeto ligado à área de sinalização de açúcares e Bioinformática em cana-de-açúcar.

 ProjetoEfeitos do CO2 elevado e estresse hídrico na expressão dos genes sensores e sinalizadores de açúcares em folhas de cana-de-açúcar. 

O setor automobilístico, através do uso de combustíveis fósseis, é um dos principais responsáveis pelas emissões de gases do efeito estufa na atmosfera. Para diminuir essas emissões, o uso de biocombustíveis, como o bioetanol, tem se tornado cada vez mais uma alternativa eficiente e sustentável. O Brasil é o maior produtor de bioetanol derivado da cana-de-açúcar do mundo e, por isso, do ponto de vista molecular, é de suma importância compreender como a cana-de-açúcar irá responder às mudanças climáticas globais, uma vez que estas poderão comprometer a produtividade dessa planta no futuro. Nosso grupo já analisou as respostas da cana-de-açúcar submetidas a níveis elevados de CO2 e foi demonstrado que há um aumento na fotossíntese e na produção de açúcares. No entanto, ainda não se sabe como os genes sensores de açúcares como a hexokinase (HXK), trehalose-6-phosphate (T6P), Target of Rapamycin Complex 1 (TORC1) e Sucrose-nonfermenting related protein kinase 1 (SnRK1), que orquestram o fluxo de carbono em plantas, vão responder a estes efeitos. Assim, meu projeto busca entender os efeitos do CO2 elevado e estresse hídrico na expressão dos genes sensores e sinalizadores de açúcares em folhas de cana-de-açúcar.

LinkLink

Contato: Denzel_pss@outlook.com    

Denzel Porto Silva - Aluno de Iniciação Científica 

Graduando em Ciências Biológicas pela Universidade Nove de Julho, atuou como estagiário no Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA). Atualmente atua como aluno de iniciação cientifica no Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (LAFIECO).

 ProjetoAnálise funcional do gene AXS de Spirodela polyrhiza e seu potencial na produção de bioenergia (Bolsista FAPESP, ligado ao Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) 

As Lentilhas d'água possuem uma parede celular diferenciada da maioria das plantas por conta de seu alto conteúdo de apiose, Sua rápida propagação e sua parede celular diferenciada as tornam ótimos objetos de pesquisa, principalmente para área de bioenergia. O projeto tem como objetivo avaliar a caracterização do mesmo na espécie modelo Arabidopsis thaliana através da superexpressão do gene responsável (AXS) e caracterização bioquímica de sua parede celular, com a pretensão de compreender o processo de síntese da apiose nas lentilhas d'água e como está atrelado com usos na biorrefinaria.

Gabriela Gomes de Matos - Aluna de Iniciação Científica 

Ambientalista formada por Meio Ambiente, atualmente cursando Ciências Biológicas pela Universidade Federal de São Paulo. Atuando em projeto de estudo e análise ecofisiológica da palmeira nativa Jerivá. Áreas de interesse em preservação e manejo ambiental. 

 ProjetoAnálise Ecofisiológica do Jerivá (Syagrus romanzoffiana (cham.) Glassman (Bolsista ITI-A ligado ao Projeto: Sensoriamento remoto de florestas urbanas para enfrentamento frente às mudanças do clima.) 

Com a urbanização muito da biodiversidade foi perdida, assim, são raros os fragmentos florestais em grandes cidades, como a Reserva Florestal do Instituto de Biociências da USP (RFIB). Estes desenvolvem papel fundamental para os serviços ecossistêmicos, e por estarem sujeitos a perturbações ecológicas, faz-se importante ações de estudo e manejo. A RFIB vem passando por invasão biológica da palmeira Archontophoenix cunninghamiana, que sobrepõe o nicho com palmeiras nativas como Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman. Considerando isso, o projeto visa identificar correlações entre dados ecofisiológicos dessas palmeiras e dados microclimáticos obtidos por microsensores que utilizam inteligência artificial. A fim de analisar as respostas ecofisiológicas dessa palmeira nativa para contribuir com o manejo dessa espécie.

Link

Contato: mj.pasian.ferreira@usp.br 

Maria Júlia Pasian Ferreira - Aluna de Iniciação Científica 

Graduanda em Ciências Biológicas pela Universidade de São Paulo (USP). Realizou estágio no Laboratório de Microbiologia e Biologia Celular da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) - USP. Atualmente desenvolve projeto de pesquisa (Iniciação Científica) ligado às áreas de Biotecnologia e Enzimologia no Laboratório de Fisiologia Ecológica de Plantas (LAFIECO).

 ProjetoProdução heteróloga de arabinofuranosidase de cana-de-açúcar em Pichia pastoris para a fabricação de bioetanol de segunda geração (Bolsista PIBIC -CNPQ, ligado ao INCT do Bioetanol)

Diante de problemas ambientais associados ao uso de combustíveis fósseis, bem como seu custo e escassez, o bioetanol da cana-de-açúcar emerge como relevante e sustentável alternativa energética. Seu potencial concentra-se na parede celular, o que ocasiona problemas técnicos, uma vez que a recalcitrância dificulta o acesso a seus açúcares fermentáveis. Para enfrentar esta questão pode-se recorrer a coquetéis enzimáticos para acessar e obter os açúcares fermentáveis da parede celular de cana que será utilizada para a produção de bioetanol. Este projeto objetiva caracterizar uma arabinofuranosidase de cana produzida heterologamente, além de otimizar coquetéis enzimáticos comerciais.

LinkLinkedIn

Contato: gabrielledc1@gmail.com - (11) 987884954 

Gabrielle Viana de Carvalho - Aluna de Iniciação Científica 

Graduanda em ciências biológicas pela Universidade Anhembi Morumbi (UAM). Atualmente estagiária no projeto de estratégias de aumento de sacarose em cana-de-açúcar

 ProjetoDesenvolvimento de estratégias de adição exógena de poliaminas que influenciam sobre os teores de sacarose em cana-de-açúcar, cultivadas in vitro (ligado ao INCT do Bioetanol, sem bolsa)

A compreensão dos mecanismos moleculares e bioquímicos que coordenam o metabolismo de carboidratos na cana-de-açúcar é fundamental para aumentar a produtividade de forma sustentável. Em algumas espécies foi visto que a aplicação exógena de poliaminas tem estimulado a produção de sacarose. No entanto, a relação entre poliaminas e o metabolismo de sacarose ainda não é totalmente compreendida especialmente na cana-de-açúcar, uma cultura que armazena níveis incomuns desse açúcar. Neste sentido, meu projeto visa investigar se a adição exógena de poliaminas em cana-de-açúcar, cultivada in vitro, tem influência sobre os teores de sacarose. Estudo como este pode abrir caminho para a manipulação genética ajudando a desenvolver estratégias que aumentem a eficiência e a sustentabilidade da produção de bioetanol a partir da cana-de-açúcar.

Hellen Oliveira de Oliveira - Bolsista DTI-A - INCT do Bioetanol 

Engenheira Agrônoma, mestre em Biotecnologia e doutora em Fisiologia Vegetal. Tenho experiência na área de melhoramento genético, fisiologia e bioquímica de plantas, com pesquisas relacionadas a fisiologia do estresse abiótico e metabolismo molecular de plantas. Desenvolvi projetos relacionados ao papel dos ácidos orgânicos na regulação da fotossíntese e metabolismo mitocondrial, perfil proteômico e fisiológico de palmeiras à seca, e identificação de QTL’s ligados à resistência a patógeno em espécies nativas da Região Amazônica. Tenho experiência em genômica, proteômica, expressão gênica, quantificação de metabólitos primários e enzimas antioxidantes, análises fisiológicas de trocas gasosas e potencial hídrico. 

 Projeto:  Elucidação das respostas ao estresse hídrico em cana-de-açúcar sobre a superexpressão constitutiva do fator de transcrição ScRAV1 (Bolsista CNPq, ligado ao INCT do Bioetanol)

A cana-de-açúcar é uma cultura com capacidade de acumular altos níveis de açúcar e a partição da biomassa pode variar de acordo com a variedade, condições hídricas durante o ciclo vegetativo e níveis de estresse hídrico moderado durante sua maturação, devido seus efeitos positivos sobre a produção de sacarose e acúmulo no colmo. Em raízes de cana-de-açúcar, foi encontrada uma estrutura denominada aerênquima, a qual através de modificações da parede celular podem desencadear a formação de espaços no parênquima preenchidos com gases, sobretudo em condições abióticas. O fator de transcrição Related to AB13 and VP1 (ScRAV1) responsivo a etileno e auxina, pode ser um fator chave que regula a formação do aerênquima e controla negativamente a degradação da pectina. Portanto, a aquisição do controle endógeno da degradação da pectina pode revelar um potencial biotecnológico promissor para a desconstrução da parede celular na produção de bioetanol de segunda geração (2G). Diante disto, este projeto visa avaliar o efeito da superexpressão do ScRAV1 sob resistência a seca, para uma melhor compreensão dos mecanismos de resposta a estresse hídrico e potenciais estratégias para cultivo e aumento da produtividade de cana-de-açúcar ao longo do ano. 

LinkLink

Contato: 

william.mira@usp.br  

William Vinícius de Mello Mira - Bolsista DTI-A - INCT do Bioetanol 

Doutor em Genética Molecular pelo programa de pós-graduação em Biotecnologia Industrial da Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP), desenvolveu pesquisa no campo de biologia molecular e biotecnologia vegetal estudando a expressão de proteínas que diminuem a recalcitrância da parede celular vegetal. Graduado em Biotecnologia pela Universidade Federal de São Paulo, onde desenvolveu pesquisa nas áreas de Microbiologia Aplicada e Biotecnologia Ambiental. Possui experiência em análise de expressão gênica, transformação genética, indução e expressão de proteínas heterólogas e hidrólise de biomassa.

 Projeto:  Construção de cassetes de expressão para transformação de plantas de cana-de-açúcar visando o aumento de produtividade (Bolsista CNPq, ligado ao INCT do Bioetanol)

A cana-de-açúcar é uma cultura essencial na produção de bioetanol. Com o objetivo de melhorar a produtividade e a eficiência desse processo, o projeto visa a criação de transgênicos para superexpressão de genes sensores e sinalizadores de açúcares como SNF1-related protein kinase 1 (SnRK1) e target of rapamycin complex 1 (TORC1). Modificações nesses genes podem resultar em um aumento na eficiência da captação de açúcares, na taxa fotossintética, na resistência a estresses e por fim, melhoram a qualidade da biomassa, podendo resultar em uma maior produção e acúmulo de açúcares. Diante do exposto, a construção de cassetes em vetores de transformação genética para plantas de cana-de-açúcar com genes citados é o primeiro passo para a posterior transgenia das plantas de interesse.

Link

Contato: grayce_hellen@hotmail.com 

Grayce Hellen Romim Silva - Bolsista DTI-B - INCT do Bioetanol 

Graduada em Ciências Biológicas pela Universidade Nove de Julho (2013). Mestre pela Universidade de São Paulo (2020) pelo programa Interunidades em Biotecnologia. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Biologia Molecular; atuando nos seguintes temas: cana de açúcar, etanol de segunda geração, aerênquima, parede celular, bioetanol, plasmodesmo e glicosil hidrolase.

 ProjetoElucidação das modificações na estrutura da parede celular pela superexpressão constitutiva do fator de transcrição ScRAV1 (Bolsista CNPq, ligado ao INCT do Bioetanol)

A formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar é modulada pela morte celular programada e as modificações da parede celular ocorrem nas células do córtex. A elucidação dos mecanismos que controlam estas modificações possui um potencial biotecnológico para direcionar as pesquisas em bioenergia, uma vez que os processos endógenos de degradação da parede celular de plantas podem contribuir para a produção de etanol de segunda geração. Neste sentido, já foi identificado que o fator de transcrição ScRAV1 atua como um regulador da formação do aerênquima que responde aos níveis hormonais de etileno e auxina e controla negativamente a degradação de pectina. Mediante a tais conhecimentos, plantas transgênicas que superexpressão de forma constitutiva ScRAV1 estão sendo caracterizadas quanto a constituição da parede celular ao longo da formação do aerênquima. Para tanto, serão realizados ensaios imunolocalização ao longo da formação do aerênquima em raízes de cana-de-açúcar, utilizando-se oito diferentes anticorpos de polissacarídeos BG1 (β-glucano); LAMP (calose); CCRC-M80, JIM7, CCRC-M38 e CCRC-M164 (pectinas); CCRC-M95 (xiloglucano); e CCRC-M154 (arabinoxilano). Além disso será realizado fracionamento da parede celular com finalidade de investigar se a superexpressão de ScRAV1 afetou a constituição da parede celular. 

Gabriel Marques Leal - Bolsista DTI-C - INCT do Bioetanol 

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Santo Amaro (UNISA), realizou iniciação cientifica no laboratório de fitoquímica da UNISA, trabalhando com extrato de própolis verde. Foi estagiário pela Secretária do Verde e Meio Ambiente da cidade de São Paulo, no parque Guarapiranga. 

 ProjetoDesenvolvimento de estratégias in vitro que auxiliam na investigação do aumento de rendimento da cana-de-açúcar (Bolsista CNPq, ligado ao INCT do Bioetanol)

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) possui capacidade de acumular grande quantidade de biomassa e altas taxas de sacarose em seu colmo, o qual é utilizado como matéria-prima para a produção de açúcar e de etanol. Estratégias que visem a compreensão em como a cana-de-açúcar coordena o equilíbrio entre assimilação, alocação e uso do carbono, configuram opções para o aumento do seu rendimento. Neste sentido, este projeto visa investigar o padrão de partição de carbono em plantas de cana-de-açúcar in vitro, de acordo com diferentes fontes de açúcares. Para isso, serão realizados o cultivo e manutenção de plantas de cana-de-açúcar in vitro. Além da quantificação do conteúdo de açúcares solúveis e aminoácidos. Também será testado um protocolo para enraizamento e aclimatação ex vitro de eventos de transformação mantidas em germoplasma in vitro.