Caracterização da via de sinalização dependente de cálcio na regulação da expressão e secreção de celulases pelo fungo Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina)

• Processo: 16/23233-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2017
• Vigência (Término): 21 de maio de 2019
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Roberto do Nascimento Silva
• Beneficiário: Renato Graciano de Paula
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioetanol Secreção Trichoderma reesei Vesículas extracelulares Celulase Transdução de sinais Proteômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol | Celulases | proteômica | secreção | Trichoderma reesei | vesículas extracelulares | Sinalização Celular

Resumo

O Trichoderma reesei é um fungo saprófito envolvido na degradação de polissacarídeos da parede celular de plantas. Esse fungo apresenta a capacidade de formar e secretar celulases, sendo o fungo industrial mais importante na produção dessas enzimas para produção de bioetanol. A degradação dos componentes da parede lignocelulósica é um processo complexo que requer uma série de proteínas regulatórias para torná-lo mais eficiente e poupar gastos energéticos desnecessários. Este projeto tem como principal objetivo contribuir para o entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos no processo de desconstrução da biomassa vegetal por T. reesei através da caracterização de transportadores de cálcio relacionados com a via de sinalização intracelular dependente de cálcio, os quais são diferencialmente expressos mediante indução por celulose, soforose e bagaço de cana de açúcar. Inicialmente, 9 genes de transportadores de cálcio envolvidos com sinalização intracelular dependente de cálcio, anteriormente identificados pelo nosso grupo através de análises in silico de dados de RNA-Seq, foram selecionados de acordo com o nível de expressão gênica em QM4914 durante o cultivo em celulose e soforose e, QM6a em bagaço de cana. Nosso estudo será focado em genômica funcional para caracterização destes transportadores de cálcio de T. reesei e o seu papel na regulação da transcrição e secreção de celulases através de: 1) Construção de linhagens mutantes para cada gene, 2) Determinação da atividade celulolítica e expressão gênica de celulases e genes de vias de sinalização nos mutantes obtidos, 3) Caracterização fenotípica das linhagens mutantes para transportadores de cálcio, 4) Ensaio de tolerância para cálcio dos mutantes submetidos a diferentes concentrações de cálcio, 5) Dosagem de cálcio intracelular, 6) Construção de linhagens retransformantes para os genes alvos, 7) Determinação da localização intracelular dos transportadores de cálcio através de microscopia de fluorescência, 8) Purificação e caracterização das vesículas secretadas de T. reesei na indução por celulose, soforose e bagaço de cana de açúcar e 9) Análise proteômica do conteúdo proteico das vesículas extracelulares de T. reesei. Os resultados obtidos através da caracterização funcional desses transportadores permitirão a construção de um modelo relacionando o seu papel na via de sinalização dependente de cálcio, bem como compreender o envolvimento da via de sinalização de cálcio na secreção e regulação da expressão de genes de celulases pelo fungo T. reesei. (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

RIBEIRO, MARCELA SURIANI; DE PAULA, RENATO GRACIANO; VOLTAN, ALINE RAQUEL; DE CASTRO, RAPHAELA GEORG; CARRARO, CLAUDIA BATISTA; DE ASSIS, LEANDRO JOSE; STEINDORFF, ANDREI STECCA; GOLDMAN, GUSTAVO HENRIQUE; SILVA, ROBERTO NASCIMENTO; ULHOA, CIRANO JOSE; et al. Endo-beta-1,3-glucanase (GH16 Family) from Trichoderma harzianum Participates in Cell Wall Biogenesis but Is Not Essential for Antagonism Against Plant Pathogens. BIOMOLECULES, v. 9, n. 12, DEC 2019. (16/23233-9, 17/04206-3)

DE PAULA, RENATO GRACIANO; CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; CARRARO, CLAUDIA BATISTA; BORGES LOPES, DOUGLAS CHRISTIAN; PERSINOTI, GABRIELA FELIX; AGUIAR PERES, NALU TEIXEIRA; MARTINEZ-ROSSI, NILCE MARIA; SILVA-ROCHA, RAFAEL; SILVA, ROBERTO NASCIMENTO. The Duality of the MAPK Signaling Pathway in the Control of Metabolic Processes and Cellulase Production in Trichoderma reesei. SCIENTIFIC REPORTS, v. 8, OCT 8 2018. (17/04206-3, 16/23233-9, 14/23653-2)

CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; VIEIRA NOGUEIRA, KAROLINE MARIA; DE PAULA, RENATO GRACIANO; NORA, LUFSA CZAMANSKI; ANZOLINI CASSIANO, MURILO HENRIQUE; GUAZZARONI, MARIA-EUGENIA; ALMEIDA, FAUSTO; DA SILVA, THIAGO APARECIDO; RIES, LAURE NICOLAS ANNICK; DE ASSIS, LEANDRO JOSE; et al. A Novel Cys2His2 Zinc Finger Homolog of AZF1 Modulates Holocellulase Expression in Trichoderma reesei. MSYSTEMS, v. 4, n. 4, JUL-AUG 2019. (16/23233-9, 16/03322-7, 15/04309-1, 17/04217-5, 16/03763-3, 18/03766-8, 15/09553-8, 12/22921-8)

LOPES, DOUGLAS CHRISTIAN BORGES; CARRARO, CLAUDIA BATISTA; SILVA, ROBERTO NASCIMENTO; DE PAULA, RENATO GRACIANO. Molecular Characterization of Xyloglucanase cel74a from Trichoderma reesei. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 22, n. 9, MAY 2021. (16/23233-9, 16/09708-4)

DE PAULA, RENATO GRACIANO; CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; VIEIRA NOGUEIRA, KAROLINE MARIA; COSTA RIBEIRO, LILIANE FRAGA; ROCHA, MARINA CAMPOS; MALAVAZI, IRAN; ALMEIDA, FAUSTO; SILVA, ROBERTO NASCIMENTO. Extracellular vesicles carry cellulases in the industrial fungus Trichoderma reesei. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 12, JUN 15 2019. (17/04206-3, 16/23233-9)

DE PAULA, RENATO GRACIANO; CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; COSTA RIBEIRO, LILIANE FRAGA; CARRARO, CLAUDIA BATISTA; VIEIRA NOGUEIRA, KAROLINE MARIA; BORGES LOPES, DOUGLAS CHRISTIAN; SILVA, ALINNE COSTA; ZERBINI, MARIANA TAISE; PEDERSOLI, WELLINGTON RAMOS; COSTA, MARIANA DO NASCIMENTO; et al. New Genomic Approaches to Enhance Biomass Degradation by the Industrial Fungus Trichoderma reesei. INTERNATIONAL JOURNAL OF GENOMICS, 2018. (16/23233-9, 17/04206-3, 16/20358-5)

DE PAULA, RENATO GRACIANO; CAMPOS ANTONIETO, AMANDA CRISTINA; COSTA RIBEIRO, LILIANE FRAGA; SRIVASTAVA, NEHA; O'DONOVAN, ANTHONIA; MISHRA, P. K.; GUPTA, VIJAI K.; SILVA, ROBERTO N.. Engineered microbial host selection for value-added bioproducts from lignocellulose. BIOTECHNOLOGY ADVANCES, v. 37, n. 6, NOV 1 2019. (16/23233-9, 17/04206-3)