Identificação e caracterização de transportadores putativos de xilose e celobiose em Aspergillus nidulans

• Processo: 16/18482-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Gustavo Henrique Goldman
• Beneficiário: Gustavo Henrique Goldman
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Saccharomyces cerevisiae Produção de etanol Aspergillus nidulans Biologia molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aspergillus nidulans | Produção de etanol | Saccharomyces cerevisiae | transportadores de xilose e celobiose | Biologia Molecular

Resumo

AbstractBackgroundA conversão da biomassa lignocelulósica para biocombustíveis (a segunda geração da produção de biocombustiveis) é uma alternativa mais amigável que as fontes de energia baseadas no petróleo. A deconstrução enzimática da lignocelulose, catalisada por fungos filamentosos tais como Aspergillus nidulans, libera uma mistura de mono- e polissacarídios, incluindo os açúcares hexose (glucose) e pentose (xilose), celodextrinas (celobiose) and xilooligosacarídios (xilobiose). estes açúcares podem subsequentemente ser fermentados pelas células de leveduras a etanol. Uma das maiores limitações neste processo é a incapacidade da levedura, tais como Saccharomyces cerevisiae, de internacionalizar de forma bem sucedida açúcares diferentes da glicose. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o genoma de A. nidulans, que codifica um grande número de transportadores de açucares capazes de internalizar os açúcares que não são glicose e caracterizá-los quando introduzidos em S. cerevisiae. ResultaodsEste trabalho identificou duas proteínas em A. nidulans, CltA e CltB, respectivamente com papéis no transporte de celobiose e sinalização de celulose. O CltA, quando introduzido em S. cerevisiae, conferiu crescimento em baixas e altas concentrações de celobiose. A deleção de cltB resultou no crescimento reduzido e atividade de celulase extracellular em A. nidulans na presença de celobiose. CltB, quando introduzido em S. cerevisiae, não foi capaz de conferir crescimento em celobiose, sugerindo que esta proteína é um sensor e não um transportador. Contudo, nós demonstramos que a introdução de cópias adicionais funcionais de CltB aumneta o crescimento na presença de baixas concentrações de celobiose, sugerindo fortemente que CltB é capaz de transportar celobiose. Além disso, um transportador de glicose previamente identificado, HxtB, foi também caracterizado como um principal tranportador de xilose em A. nidulans. Em S. cerevisiae, HxtB conferiu crescimento em xilose que foi acompanhado pela produção de etanol. ConclusõesEste trabalho identificou um transportador de celobiose, um transportador de xilose e um transceptor putativo de celulose em A. nidulans. Esta é a primeira vez que um papel de proteína sensora foi proposto em A. nidulans. Ambos transportadores saõ capazes de transportar glicose, realçando a preferência de A. nidulans por esta fonte de carbono. Este trabalho proporciona uma base para futuros estudos de que visam caracterizar e/ou modificar geneticamente transportadores de Aspergillus spp., que além de glicose podem também internalizar outros açúcares, visando melhorar o transporte e a fermentação de açucares diferentes de glicose em A. nidulans. (AU)