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Estudo de regiões genômicas de Trichoderma harzianum associadas ao controle da expressão de enzimas envolvidas na degradação de biomassa

Processo: 15/09202-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2016 - 30 de setembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Anete Pereira de Souza
Beneficiário:Anete Pereira de Souza
Instituição-sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Clelton Aparecido dos Santos ; Maria Augusta Crivelente Horta
Assunto(s):Expressão de proteínas  Degradação de biomassa  Transcriptoma  Trichoderma harzianum  Genômica 

Resumo

O estudo da constituição do genoma e das atividades de regulação da expressão gênica do fungo Trichoderma harzianum fornecerá informações importantes sobre os mecanismos genéticos de degradação de biomassa que o fungo utiliza, informações estas que poderão ser utilizadas para outras espécies de fungos filamentosos com potencial para a biodegradação. Desta maneira propõe-se neste projeto a análise de regiões genômicas do Trichoderma harzianum envolvidas com a degradação de celulose e hemicelulose e o estudo de genes e sequencias genômicas relacionados com a regulação e expressão gênica das enzimas que promovem degradação de compostos lignocelulósicos. Estudos anteriores do nosso grupo determinaram o transcriptoma do fungo em condições de biodegradação, através de sequenciamento de nova geração, anotação dos genes e determinação dos níveis de expressão dos genes relacionados à degradação, em especial das frações celulósica e hemicelulósica. Resultados recentes do grupo obtidos pelo sequenciamento de clones BACs (Bacterial Artificial Chromosome) determinaram a existência de regiões genômicas que contém grupos de genes envolvidos na degradação da biomassa, bem como seus prováveis genes acessórios e as respectivas sequências responsáveis pela regulação de sua transcrição. A extensão dos estudos associados aos resultados recentemente obtidos pelo nosso grupo trará grande impacto nas descobertas da regulação e expressão dos genes responsáveis pela biodegradação em T. harzianum. Desta maneira, o próximo passo é a análise e determinação dos mecanismos de regulação da expressão gênica, proposto neste projeto. Para o estudo pretende-se proceder à fermentação de outras linhagens de T. harzianum (CBMAI 0020 e CBMAI 0179) e Trichoderma reesei, determinar o transcriptoma e o exoproteoma das fermentações. Em seguida, determinar os genes expressos potencialmente envolvidos nas reações de degradação por meio de análise da transcrição global e analisar a estrutura genômica (sequencias, genes e motifs) presente em regiões do genoma de T. harzianum IOC3844 comparativamente com as linhagens CBMAI 0020, CBMAI 0179 e T. reesei (CBMAI 711). Esta análise será realizada através da anotação das sequências de BACs previamente selecionadas a partir da biblioteca de BACs já existente no laboratório (para linhagem IOC3844) e de outras duas bibliotecas reduzidas a serem construídas para as linhagens CBMAI 0020 e CBMAI 0179. Desta forma, por meio da análise das diferenças na expressão entre os genes, proteínas presentes no exoproteoma e perfil do transcriptoma das diferentes linhagens, espera-se identificar elementos nas sequências de BACs das três diferentes linhagens que possam responder pela diferença na expressão gênica. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Enzima modificada pode aumentar a produção de etanol de segunda geração 
Produção de enzimas hidrolíticas por fungos tem mecanismos elucidados  
Matéria(s) publicada(s) em Outras Mídias (27 total):
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Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación 
Modified Enzyme Can Increase Second-Generation Ethanol Production 
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Brazilian researchers find Amazonian fungus that produces key enzyme for ethanol production 
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The modified enzyme may increase the production of second-generation ethanol 
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Una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación 
Modifican genéticamente una enzima para que tenga una eficiencia catalítica un 300% mayor para producir etanol 
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Investigación: una enzima modificada puede incrementar la producción de etanol de segunda generación 
Fungo aumenta em 45% produtividade do etanol 

Publicações científicas (4)
(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)
SANTOS, CLELTON A.; MORAIS, MARIANA A. B.; TERRETT, OLIVER M.; LYCZAKOWSKI, JAN J.; ZANPHORLIN, LETICIA M.; FERREIRA, JAIRE A.; TONOLI, CELISA C. C.; MURAKAMI, MARIO T.; DUPREE, PAUL; SOUZA, ANETE P. An engineered GH1 ss-glucosidase displays enhanced glucose tolerance and increased sugar release from lignocellulosic materials. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, MAR 20 2019. Citações Web of Science: 0.
CRIVELENTE HORTA, MARIA AUGUSTA; FERREIRA FILHO, JAIRE ALVES; MURAD, NATALIA FARAJ; SANTOS, EIDY DE OLIVEIRA; DOS SANTOS, CLELTON APARECIDO; MENDES, JULIANO SALES; BRANDAO, MARCELO MENDES; AZZONI, SINDELIA FREITAS; DE SOUZA, ANETE PEREIRA. Network of proteins, enzymes and genes linked to biomass degradation shared by Trichoderma species. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, JAN 22 2018. Citações Web of Science: 5.
FERREIRA FILHO, JAIRE ALVES; CRIVELENTE HORTA, MARIA AUGUSTA; BELOTI, LILIAN LUZIA; DOS SANTOS, CLELTON APARECIDO; DE SOUZA, ANETE PEREIRA. Carbohydrate-active enzymes in Trichoderma harzianum: a bioinformatic analysis bioprospecting for key enzymes for the biofuels industry. BMC Genomics, v. 18, OCT 12 2017. Citações Web of Science: 3.
SANTOS, CLELTON A.; FERREIRA-FILHO, JAIRE A.; O'DONOVAN, ANTHONIA; GUPTA, VIJAI K.; TUOHY, MARIA G.; SOUZA, ANETE P. Production of a recombinant swollenin from Trichoderma harzianum in Escherichia coli and its potential synergistic role in biomass degradation. Microbial Cell Factories, v. 16, MAY 16 2017. Citações Web of Science: 3.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SOUZA, Anete Pereira de. . 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia.

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