Genómica das Plantas

Jörg Dieter Becker

O grupo de investigação de Genómica das Plantas está interessado nos mecanismos que controlam a reprodução sexual e as fases iniciais da embriogénese em plantas. Os modelos de estudo são a angiospérmica Arabidopsis thaliana e o briófito Physcomitrella patens.

Nas angiospérmicas, o tubo polínico entrega duas células espermáticas ao saco embrionário, de forma a assegurar a fertilização, respetivamente do óvulo e célula central. Por outro lado, nos briófitos uma célula espermática desloca-se por movimentos flagelares até fertilizar o óvulo.

Um aspeto particular do trabalho centra-se nos mecanismos genéticos e epigenéticos que ocorrem durante a gametogénese masculina. Em Arabidopsis, a espermatogénese envolve a reprogramação de eventos a nível genético e epigenético, que acarretam um programa transcricional altamente específico nos gâmetas masculinos, acompanhados por alterações no panorama epigenético. Este em particular, tem implicações no silenciamento de transposões, na hereditariedade transgeracional e na regulação da expressão de genes maternos.

O grupo de investigação está a analisar o modo de aparecimento destas modificações e as suas possíveis consequências após a fertilização.

Os briófitos, estiveram entre as primeiras plantas colonizadoras de ambientes terrestres e ocupam uma posição filogenética importante para a elucidação do desenvolvimento das plantas com semente, devido à sua separação da linhagem de plantas vasculares, há cerca de 450 milhões de anos. O musgo Pyscomitrella patens é o modelo de estudo da evolução dos mecanismos (epi)genéticos que governam a gametogénese masculina.

Esta decisão baseia-se na expetativa de alguns componentes essenciais terem sido conservados durante o processo evolutivo das plantas em terra,independentemente dos gâmetas masculinos nadarem livremente (em Physcomitrella patens) ou serem entregues passivamente via tubo polínico (em Arabidopsis thaliana).

A longo prazo, os projetos desenvolvidos por este grupo de investigação contribuem para uma melhor compreensão da reprodução sexual em plantas, um ganho de conhecimento crucial para superar as barreiras de fertilização e aumentar a produtividade de culturas, com o objetivo final de aumento da nossa capacidade de produção de alimentos, ração animal e energia.

 


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