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Comparative metabolism of cellulose, sophorose and glucose in Trichoderma reesei using high-throughput genomic and proteomic analyses

Resumo

O fungo filamentoso Trichoderma reesei é um grande produtor de enzimas lignocelulolíticas utilizados por indústrias de bioetanol. No entanto, para conseguir baixo custo de produção de bioetanol de segunda geração em escala industrial uma mistura eficiente de enzimas hidrolíticas é necessário para a desconstrução da biomassa da planta. Neste estudo, investigou-se a base molecular para a produção de enzima degradante de lignocelulose de T. reesei durante o crescimento em celulose, soforose, e glicose. Foram analisados e comparados o transcriptoma e secretoma diferencial (2D - DIGE ) de T. reesei cultivado em celulose, soforose, ou glicose como as únicas fontes de carbono. Através da aplicação de um limiar de corte rigoroso 2.060 genes foram identificados como sendo diferencialmente expressos em pelo menos uma das respectivas comparações de fonte de carbono. Agrupamento hierárquico dos genes diferencialmente expressos identificou três regulons possíveis, representando 123 genes controlados por celulose, 154 genes controlados por soforose e 402 genes controlados por glicose. A análise da rede de regulação genética dos 692 genes diferencialmente expressos entre celulose e soforose, identificados apenas 75 e 107 genes como sendo específico para o crescimento em soforose e celulose, respectivamente. Análises 2D DIGE identificaram 30 proteínas exclusivas soforose e 37 exclusiva para celulose. A correlação de 70,17 % foi obtida entre transcrição e perfis de proteína secretada. Nossos dados revelaram novos componentes na degradação da celulose, tais como proteínas acessórias com funções não catalíticas secretados em diferentes fontes de carbono, transportadores, fatores de transcrição, e CAZymes, que respondem especificamente em resposta a um ou outro de celulose ou soforose. (AU)

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