Enzimas ativas nos carboidratos em Trichoderma harzianum: uma análise bioinformática bioprospectando enzimas chave para a indústria de biocombustíveis

• Processo: 17/23873-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de maio 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
• Município da Instituição Sede: Campinas
• Assunto(s): Enzimas Genômica Biocombustíveis Trichoderma harzianum
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofuel | Bioinformmatics | carbohydrate-active enzymes | enzymes | Trichoderma harzianum | Genômica

Resumo

Antecedentes: Trichoderma harzianum é utilizado em aplicações biotecnológicas devido à sua capacidade de produzir enzimas poderosas para a conversão de substratos lignocelulósicos em açúcares solúveis. As enzimas activas envolvidas no metabolismo dos hidratos de carbono são definidas como enzimas activadas com hidratos de carbono (CAZymes), e a família mais abundante no banco de dados da CAZy é a hidrolase de glicosídeos. As enzimas desta família desempenham um papel fundamental na decomposição da biomassa vegetal.Resultados: Neste estudo, as CAZymes de T. harzianum foram identificados e classificados usando abordagens bioinformáticas, após o que os perfis de expressão de todos as CAZymes anotadas foram avaliados via RNA-Seq, e uma análise filogenética foi realizada. Um total de 430 CAZymes (3,7% das proteínas totais para este organismo) foram anotados em T. harzianum, incluindo 259 glicosidos hidrolases (GHs), 101 glicosil transferases (GTs), 6 polissacarídeos liases (PLs), 22 esterases de carboidratos (CEs ), 42 atividades auxiliares (AAs) e 46 módulos de ligação a carboidratos (CBMs). Entre os CAZymes de T. harzianum identificados, 47% foram preditos para abrigar uma sequência peptídica sinal e foram, portanto, classificados como proteínas segregadas. As famílias GH foram a classe CAZyme com o maior número de genes expressos, incluindo GH18 (23 genes), GH3 (17 genes), GH16 (16 genes), GH2 (13 genes) e GH5 (12 genes). Uma análise filogenética das proteínas nas famílias AA9 / GH61, CE5 e GH55 apresentou alta variação funcional entre as proteínas.Conclusões: Identificar as principais proteínas utilizadas por T. harzianum para a degradação da biomassa pode garantir novos avanços no campo da produção de biocombustíveis. Aqui, anotamos e caracterizamos os níveis de expressão de todos os CAZymes de T. harzianum, que podem contribuir para futuros estudos com foco na caracterização funcional e estrutural das proteínas identificadas. (AU)