Estudos funcionais de redes de regulação gênica em Trichoderma reesei durante a formação de celulases

• Processo: 19/11655-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Roberto do Nascimento Silva
• Beneficiário: Roberto do Nascimento Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Gustavo Henrique Goldman ; Rafael Silva Rocha
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/14399-1 - Caracterização funcional e super expressão de potenciais transportadores de celobiose e xilose em Trichoderma reesei durante a produção de celulases, BP.DR; 23/03730-1 - Caracterização de novos fatores de transcrição de Trichoderma reesei envolvidos na regulação da expressão de genes de celulase, BP.PD; 22/01751-9 - Engenharia de transportadores de xilose de Trichoderma reesei para melhoramento do sistema de transporte de açúcar em Saccharomyces cerevisiae, BP.DR; + mais bolsas vinculadas 22/00068-3 - Estudo da sinalização celular via proteína cinase C (PKC1) em Trichoderma reesei durante a formação de celulases, BP.PD; 21/01580-7 - Caracterização e engenharia de novos fatores de transcrição envolvidos na resposta ao estresse durante a produção de celulases por Trichoderma reesei, BP.DR; 20/08381-7 - Estudos do sensoriamento de nutrientes via receptores celulares com domínio CFEM em Trichoderma reesei, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Micologia Proteômica Regulação da expressão gênica Genômica funcional Fatores de transcrição Nutrientes Trichoderma reesei Açúcares Celulase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fatores de transcrição | fosfoproteômica | Genômica Funcional | sensoriamento de nutrientes | transportadores de açúcares | Trichoderma reesei | micologia

Resumo

O fungo Trichoderma reesei é reconhecido como um produtor industrial de celulases. Essas enzimas movimentam um mercado que cresce a cada ano na ordem de milhões de dólares. Os principais genes de celulases são regulados de forma coordenada de acordo com a fonte de carbono disponível. A expressão desses genes pode ser induzida por celulose e outras substâncias (por exemplo: celobiose, soforose e lactose), enquanto a glicose atua como uma fonte de carbono repressora. O potencial industrial das celulases levou a uma investigação das propriedades bioquímicas, estrutura tridimensional e mecanismo de ação de uma série dessas proteínas. Apesar disso, a natureza do indutor nem as vias de sinalização de sensoriamento e transporte estão elucidadas. Diante disso, esse projeto propõe o estudo sistemático funcional das redes de regulação gênica deste fungo durante a produção de celulases. Os esforços serão focados na elucidação do sensoriamento de nutrientes por receptores do tipo GPCrs, PTH11 e proteínas com domínio CFEM; identificação de novos transportadores de açúcares por proteômica de membrana; identificação de novos fatores de transcrição envolvidos na regulação da expressão de celulases; genômica funcional por CRISPR-Cas9 dos genes candidatos diferencialmente expressos nas condições de produção e repressão de celulases; avaliação de alvos de fosforilação por PKA, TMK1 e TMK2 por estudos de fosfoproteoma e por fim; a integração dessas informações para entender a biologia sistêmica do fungo durante a produção de celulases. Com os resultados gerados nesse projeto, pretendemos contribuir para o maior entendimento da biologia desse importante fungo industrial, com vistas na produção de mutantes metabólicos a fim de aumentar a produção de celulases e diminuir os custos de produção que ainda oneram grande parte dos produtos biotecnológicos obtidos a partir de T. reesei. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PEREIRA, LUCAS MATHEUS SOARES; TAVEIRA, IASMIN CARTAXO; MAUES, DAVID BATISTA; DE PAULA, RENATO GRACIANO; SILVA, ROBERTO N.. Advances in fungal sugar transporters: unlocking the potential of second-generation bioethanol production. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 109, n. 1, p. 21-pg., 2025-01-01. (22/01751-9, 19/11655-4, 22/14399-1)

TAVEIRA, IASMIN CARTAXO; CARRARO, CLAUDIA BATISTA; NOGUEIRA, KAROLINE MARIA VIEIRA; PEREIRA, LUCAS MATHEUS SOARES; BUENO, JOAO GABRIEL RIBEIRO; FIAMENGHI, MATEUS BERNABE; DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA; SILVA, ROBERTO N.. Structural and biochemical insights of xylose MFS and SWEET transporters in microbial cell factories: challenges to lignocellulosic hydrolysates fermentation. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 15, p. 24-pg., 2024-09-27. (19/11655-4, 22/01751-9)

SILVA, ALINNE COSTA; OSHIQUIRI, LETICIA HARUMI; DE JESUS, LUIZ FELIPE DE MORAIS COSTA; MAUES, DAVID BATISTA; SILVA, ROBERTO DO NASCIMENTO. The Cerato-Platanin EPL2 from Trichoderma reesei Is Not Directly Involved in Cellulase Formation but in Cell Wall Remodeling. MICROORGANISMS, v. 11, n. 8, p. 16-pg., 2023-08-01. (19/11655-4)

CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; MAUES, DAVID BATISTA; VIEIRA NOGUEIRA, KAROLINE MARIA; DE PAULA, RENATO GRACIANO; STEINDORFF, ANDREI STECCA; KENNEDY, JOHN F.; PANDEY, ASHOK; GUPTA, VIJAI KUMAR; SILVA, ROBERTO N.. Engineering of holocellulase in biomass-degrading fungi for sustainable biofuel production. JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, v. 371, p. 13-pg., 2022-10-15. (18/03766-8, 19/11655-4)

CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; VIEIRA NOGUEIRA, KAROLINE MARIA; MENDES, VANESSA; MAUES, DAVID BATISTA; OSHIQUIRI, LETICIA HARUMI; ZENAIDE-NETO, HERMANO; DE PAULA, RENATO GRACIANO; GAFFEY, JAMES; TABATABAEI, MEISAM; GUPTA, VIJAI KUMAR; et al. Use of carbohydrate-directed enzymes for the potential exploitation of sugarcane bagasse to obtain value-added biotechnological products. International Journal of Biological Macromolecules, v. 221, p. 16-pg., 2022-09-12. (21/01580-7, 19/19569-0, 19/11655-4)

AMARAL, MARCUS V. M. V.; CARRARO, CLAUDIA B.; ANTONIETO, AMANDA C. C.; COSTA, MARIANA N.; FRAGA-SILVA, THAIS F. C.; CIPRIANO, UALTER G.; ABUNA, RODRIGO P. F.; RODRIGUES, TAMARA S.; MARTINS, RONALDO B.; LUZENTI, ANDREIA M.; et al. Biogenic silver nanoparticles produced by Trichoderma reesei inhibit SARS-CoV-2 infection, reduce lung viral load and ameliorate acute pulmonary inflammation. CURRENT RESEARCH IN BIOTECHNOLOGY, v. 9, p. 11-pg., 2025-01-01. (19/11655-4)

OSHIQUIRI, LETICIA HARUMI; PEREIRA, LUCAS MATHEUS SOARES; MAUES, DAVID BATISTA; MILANI, ELIZABETE ROSA; SILVA, ALINNE COSTA; JESUS, LUIZ FELIPE DE MORAIS COSTA DE; SILVA-NETO, JULIO ALVES; VERAS, FLAVIO PROTASIO; DE PAULA, RENATO GRACIANO; SILVA, ROBERTO NASCIMENTO. Regulatory Role of Vacuolar Calcium Transport Proteins in Growth, Calcium Signaling, and Cellulase Production in Trichoderma reesei. JOURNAL OF FUNGI, v. 10, n. 12, p. 25-pg., 2024-12-01. (19/19569-0, 19/11655-4, 16/23233-9)