Análises de expressão de genes importantes no metabolismo de xilose das leveduras Rhodotorula dairenensis e Pseudozyma hubeiensis e de outros fungos isolados a partir do trato intestinal de insetos que parasitam a cana-de-açúcar

• Processo: 12/00080-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2012
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Acordo de Cooperação: Vale-FAPEMIG-FAPESPA
• Pesquisador responsável: Gustavo Henrique Goldman
• Beneficiário: Thuanny Andrade Borges
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Empresa Sede: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP)
• Vinculado ao auxílio: 10/51324-2 - Identificação de leveduras fermentadoras de xilose isoladas a partir do trato intestinal de insetos que parasitam a cana-de-açúcar, AP.PITE
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Leveduras Xilose Insetos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: insetos | Leveduras | Xilose | Biologia Molecular

Resumo

O setor sucroalcooleiro no Brasil é responsável por aproximadamente 3% do PIB nacional, do qual parte é em função da produção de açúcar e parte da produção de etanol. A completa utilização do substrato é um dos pré-requisitos para tornar os processos do etanol lignocelulósico economicamente competitivos. A glicose constitui em torno de 60% dos açúcares disponíveis no biomaterial celulósico. A fermentação dos açúcares disponíveis na biomassa celulósica apresenta um desafio único por causa da presença de outros açúcares, tais como xilose e arabinose. Em leveduras e demais organismos eucariotos, a conversão de D-xilose a D-xilulose ocorre em duas etapas: inicialmente D-xilose é reduzida a D-xilitol, pela enzima xilose redutase (XR); em seguida, D-xilitol é oxidado a D-xilulose, pela enzima xilitol desidrogenase (XDH). D-xilulose é fosforilada pela enzima xilulose quinase (XK), a D-xilulose 5-P. A D-xilulose-5P é convertida a gliceraldeído-3P e frutose-6P, ingressando na via da glicólise, chegando a piruvato que é convertido a etanol e vários outros produtos. As duas primeiras enzimas dessa rota (XR e XDH) possuem cofatores distintos provocando, assim, um desequilíbrio redox e impedindo a utilização anaeróbica destes açúcares além de ser uma das principais causas de excreção de xilitol. Pichia stipitis, Candida shehatae e Pachysole tannophilus são três leveduras reconhecidas como as melhores naturalmente fermentadoras de xilose. Entretanto, tais seres vivos são muitas vezes ineficientes para utilização industrial. A principal levedura utilizada na produção industrial de álcool combustível é a Saccharomyces cerevisiae. Porém, S. cerevisiae não reconhece xilose como uma fonte de carbono estritamente fermentável. Ao contrário, xilose é capaz de reprimir alguns genes, enquanto outros que são geralmente reprimidos em glicose mostram altos níveis de expressão na presença de xilose. Uma alternativa para que S. cerevisiae possa produzir etanol através destes açucares é modificá-la geneticamente com genes provenientes de microrganismos que naturalmente realizem esta conversão. Dessa forma este projeto visa caracterizar as leveduras Rhodotorula dairenensis e Pseudozyma hubeiensis e também outros fungos isolados do intestino de insetos parasitas da cana-de-açúcar, através de análises de expressão de genes importantes no metabolismo de xilose, medição de suas respectivas atividades enzimáticas, bem como avaliar a expressão destes em S. cerevisiae. (AU)

Publicações científicas

(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)

DE CASTRO OLIVEIRA, JULIANA VELASCO; BORGES, THUANNY A.; CORREA DOS SANTOS, RENATO AUGUSTO; FREITAS, LARISSA F. D.; ROSA, CARLOS AUGUSTA; GOLDMAN, GUSTAVO HENRIQUE; RIANO-PACHON, DIEGO MAURICIO. Pseudozyma brasiliensis sp nov., a xylanolytic, ustilaginomycetous yeast species isolated from an insect pest of sugarcane roots. INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY, v. 64, n. 6, p. 2159-2168, JUN 2014. (11/22690-3, 12/00080-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BORGES, Thuanny Andrade. Caracterização funcional de genes importantes no metabolismo de xilose das leveduras Rhodotorula dairenensis e Pseudozyma brasiliensis sp. nov.. 2014. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia Campinas, SP.