Uma estratégia transgênica para estudar calisteginas, potente inibidores de glucosidases produzidos pelas plantas | UFPel
Uma estratégia transgênica para estudar calisteginas, potente inibidores de glucosidases produzidos pelas plantas
03/07/2020 - 03/07/2023
As calisteginas são alcalóides bioativos, já identificados em plantas das famílias Solanácea, Convolvulácea e Morácea. Estão presentes em alimentos (batata, batata doce, beringela e tomate) em plantas tóxicas (Ipomoea carnea) e na reconhecida planta medicinal Lycium chinense. Por serem potentes inibidores seletivos de glucosidases, as calisteginas têm grande potencial de utilização no tratamento de deficiências associadas ao metabolismo de açúcares, como hiperglicemia, diabetes e obesidade; entretanto, é bastante provável que as calisteginas sejam tóxicas. Para testar estas hipóteses, animais de laboratório, preferencialmente diabéticos ou obesos, serão alimentados com diferentes concentrações de calisteginas extraídas de brotações de tubérculos de batata (Solanum tuberosum) provenientes de plantas geneticamente transformadas, para suprimir a produção de calisteginas, e de plantas controle, não transformadas. Os animais serão avaliados quanto a concetração de calisteginas na corrente sanguínia, alterações na glicemia e efeitos tóxicos das calisteginas. A seleção de transformantes será feita com base na resitência à canamicina e expressão do gem marcador GUS. A concentração de mRNA e a atividade enzimática correspondentes ao gem alvo de silenciamento (tr2) serão avaliadas em cultivos de raízes provenientes dos transformantes. Transformantes com reduzida ou com nenhuma atividade da enzima tropinona reductase 2 serão analizados quanto a concentração de calisteginas. Brotações de bulbos de transformantes caracterizados pela reduzida produção de calisteginas serão utilizados em ensaios biológicos para testar o efeito das calisteginas em animais de laboratório, de acordo com a descrição acima. Plantas transformadas que produzam baixos teores de calisteginas serão testadas quanto a resistência a estresses bióticos e abióticos.
Geral: Estudar a função biológica das calisteginas nas plantas e os efeitos destes compostos bioativos na dieta humana e animal. Específicos: 1) Avaliar os efeitos terapêuticos no controle da glicemia e os efeitos adversos de dietas com concentrações conhecidas de calisteginas em animais de laboratório. 2) Obter plantas geneticamente transformadas para não produzir calisteginas; 3) Avaliar a integração dos cassetes de expressão gênica nas plantas transformadas; 4) Estabelecer cultivos de raízes a partir das plantas T0; 5) Avaliar a concentração de mRNA correpondente ao gem alvo de silenciamento (tr2); 6) Avaliar a atividade enzimática da tropinona reductase 2 (TR2)correspondente ao gem alvo de silenciamento (tr2); 7) Avaliar a produção de calisteginas em plantas selecionadas pela supressão na atividade TR2; 8) Repetir o ensaio com animais de laboratório para comparar o efeito de dietas que diferem essencialmente nas concentrações de calisteginas; 9) Avaliar os efeitos das calisteginas na resitência das plantas a estresses bióticos e abióticos dentre outros aspectos biológicos e agronômicos.
O presente projeto de pesquisa intitulado "Uma estratégia transgênica para estudar calisteginas, potente inibidores de glucosidase", com início em 01/07/2006, já subsidiou o desenvolvimento de dissertações, teses e artigos científicos nacionais e principalmente internacionais. Também subsidiou o aprimoramento de atividades de ensino de graduação e de pós-graduação, bem como atividades de extensão, pela continuada inter-locução na temática do projeto entre os integrantes do projeto e profissionais egressos dos Cursos de Agronomia e de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Agroindustrial da UFPel, bem como com produtores rurais e com outros profissionais da cadeia de produção de alimentos.
Assim, pelo resultados obtidos, e pee prlas perspectivas futuras, entende-se como justificável a prorrogação deste projeto, na modalidade Projeto Unificado.
(1) Re-leitura crítica de dissertações e teses para identificar conteúdos com potencial para publicação.
(2) Obter novas informações a partir das bases de dados das referidas teses e dissertações.
(3) Realizar análises complementares para dar mais sustentação a resultados de pesquisa já disponíveis.
(4) Redigir e publicar artigos científicos
(5) Produzir dissertações e teses
(1) Na temática engenharia genética e metabolismo secundário de alimentos serão desenvolvidas atividades práticas e teóricas no ensino de conteúdos para alunos de graduação e de pós-graduação.
(1) Manter constante inter-locução com o setor produtivo, principalmente através de ex-alunos de graduação e de pós-graduação da UFPel, na temática engenharia genética e metabolismo secundário na produção e na qualidade de alimentos.
(1) Produção de uma tese (já em curso)
(2) Produção de dois artigos científicos
(3) Agregação de conhecimento na temática deste projeto a pelo menos cinco alunos de pós-graduação sessenta e seis alunos de graduação.
(4) Dar continuidade à inter-locução com o setor produtivo na temática engenharia genética e metabolismo secundário de alimentos.