Análises integrativas aplicadas à tolerância ao etanol em linhagens de Saccharomyces cerevisiae: uma abordagem envolvendo transcriptoma, proteômica, biologia de sistemas e aprendizado de máquina

• Processo: 15/12093-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Guilherme Targino Valente
• Beneficiário: Guilherme Targino Valente
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Rejane Maria Tommasini Grotto
• Assunto(s): Genômica Proteoma Transcriptoma Saccharomyces cerevisiae Etanol Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genômica Funcional | Proteoma | Redes Biológicas | Tolerância ao etanol | Transcriptoma | Genômica funcional e proteômica na Bioenergia

Resumo

A levedura Saccharomyces cerevisiae é o microrganismo mais utilizado para a produção de etanol devido a sua alta capacidade fermentativa e resistência aos estresses oriundos desse processo. Entretanto, a própria concentração de etanol é um dos fatores mais limitantes no processo de produção desse combustível, pois o aumento da concentração desse composto leva a inviabilização das células e consequentemente uma redução na produtividade. Grande parte dos estudos focados na tolerância ao etanol se fixam no conhecimento da biologia desse processo e na produção/seleção de linhagens mais tolerantes, no entanto, os aspectos moleculares e sistêmicos desse processo são ainda pouco esclarecidos. Nesse contexto, o presente projeto visa gerar e analisar transcriptomas e proteomas de linhagens com diferentes tolerâncias ao etanol submetidas a um experimento de tolerância à esse composto, tendo como foco análises comparativas-funcionais buscando identificar os aspectos sistêmicos relativos a esse fenótipo. Para isso, análises de expressão diferencial, redes de regulação gênica, de interação entre proteínas e redes metabólicas serão reconstruídas, modeladas, comparadas e padrões desses sistemas serão também extraídos. O uso de diversas técnicas, métodos, formas de análises, construção de modelos, a extração de padrões e as possíveis conclusões que possam ser elaboradas com base nos resultados quanto ao fenômeno tolerância ao etanol em S. cerevisiae (o qual nunca fora investigado em um contexto sistêmico-integrativo tal como aqui está proposto), serão as reais inovações que o projeto poderá trazer. (AU)

Publicações científicas

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(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)

ALMEIDA, RODRIGO DE OLIVEIRA; VALENTE, GUILHERME TARGINO. Predicting metabolic pathways of plant enzymes without using sequence similarity: Models from machine learning. PLANT GENOME, v. 13, n. 3, AUG 2020. (17/08463-0, 15/12093-9)

DE ALMEIDA, LAUANA FOGACA; DE MORAES, LEONARDO NAZARIO; DOS SANTOS, LUCILENE DELAZARI; VALENTE, GUILHERME TARGINO. Development and comparative analysis of yeast protein extraction protocols for mass spectrometry. Analytical Biochemistry, v. 567, p. 90-95, FEB 15 2019. (15/12093-9)

LAZARI, LUCAS CARDOSO; WOLF, IVAN RODRIGO; SCHNEPPER, AMANDA PIVETA; VALENTE, GUILHERME TARGINO. LncRNAs of Saccharomyces cerevisiae bypass the cell cycle arrest imposed by ethanol stress. PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY, v. 18, n. 5, p. 29-pg., 2022-05-01. (15/19211-7, 17/08463-0, 15/12093-9)

WOLF, IVAN RODRIGO; SIMOES, RAFAEL PLANA; VALENTE, GUILHERME TARGINO. Three topological features of regulatory networks control life-essential and specialized subsystems. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, DEC 20 2021. (15/12093-9, 15/19211-7)