Estudos funcionais em genes da família homeobox envolvidos com a resposta ao estresse hídrico

     A escassez de água será um dos maiores problemas globais neste século. Portanto é fundamental entender os mecanismos moleculares e fisiológicos pelo qual plantas terrestres se adaptaram a falta de água com o objetivo de desenvolver práticas agrícolas mais racionais de aproveitamento. A seca causa severos danos aos sistemas de cultivo. No entanto, o dano é na maioria das vezes subestimado, considerando as perdas na criação de animais, ameaças a saúde humana, degradação ecológica e um possível aumento da tensão entre nações. A agricultura atualmente consume mais de 65% do total da água doce utilizada globalmente, e diferente de outras mercadorias, como metal e petróleo, não há substituto para a ela. Também não há sistema de transporte que seja viável economicamente por um a distância maior que algumas centenas de quilômetros. A alternativa de dessalinização de água do mar já se mostrou extremamente danosa para o meio ambiente. Portanto é evidente que a única solução viável e ecológica é melhorar drasticamente a prática agrícola, que certamente irá incluir o desenvolvimento de cultivares de plantas através da transgenia e por métodos tradicionais que são resistentes a seca.
      No entanto, a adaptação das plantas ao estresse hídrico é um fenômeno fisiológico complexo. Dependendo da intensidade e duração do estimulo, modificações vão desde uma mudança rápida no fluxo de ions para otimizar a pressão osmótica, fechamento dos estômatos para reduzir a perda de água por transpiração, produção de protetores osmóticos para estabilização de estruturas celulares até uma mudança mais drástica no padrão de crescimento da planta.
      O nosso grupo vem desenvolvendo trabalhos com objetivo de entender como uma classe de fatores transcricionais, denominada homeobox, está envolvida no processo de tolerância ao estresse hídrico. Vários trabalhos indicam que esses fatores são induzidos pelo estresse hídrico e controlam a expressão de genes relacionados a proteção do vegetal contra o estresse. Também já foi demonstrado que a supre-expressão de um homeobox leva a tolerância contra o estresse hídrico.

Objetivos:
1 – Identificação em bancos de etiquetas de seqüências expressas (ESTs) de genes da família homeobox;
2 – Caracterização por ferramentas de bio-informática dos genes identificados para associação a genes conhecidos assim como genes novos relacionados ao tolerância ao estresse hídrico;
3 – Caracterização funcional dos genes homeobox selecionados através de estudo da expressão gênica e super-expressão em sistemas heterólogos.

Projetos desenvolvidos ou em desenvolvimento:
1 - Identificação e análise de genes que possuem a seqüência consenso homeobox em eucalipto
Equipe:Graça Celeste Gomes Rocha, Régis Lopes Corrêa, Anna Cristina Neves Borges, Claudio Bustamante Pereira de Sá, Márcio Alves-Ferreira(Coordenador)Apoio: Consorcio FOREST
Situação: Realizado (2003)
2 - Estudos funcionais em genes envolvidos com a resposta a estresse hídrico e salino em plantas de interesse econômico: Avaliação do potencial destes genes como ferramentas em biotecnologia
Equipe: Fernanda Cruz, Adriana Arongaus, Dra. Anna Cristina Neves Borges, Dra. Raquel Chan, Dr. Márcio Alves-Ferreira (Coordenador) Apoio: Centro Brasil Argentina de Biotecnologia (CBAB/CNPq)
Situação: Em desenvolvimento (2004-2007