Análise comparativa do mecanismo de secreção de proteínas heterólogas em Aspergillus nidulans

Autor(es)

Felipe Calzado

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-03-13

Membros da banca

André Ricardo de Lima Damásio; Roberto do Nascimento Silva; Flavia Fisch Winck

• Orientador: André Ricardo de Lima Damásio; Gabriela Felix Persinoti

Resumo

Como forma de diminuir o uso de energias de origem fóssil e aumentar a utilização de energias renováveis, há um grande incentivo mundial recente no desenvolvimento de biorrefinarias, o que envolve processos de conversão integrada de biomassa vegetal e equipamentos para produção de energia, combustíveis e produtos químicos renováveis. Nesta perspectiva o etanol de segunda geração obtido a partir da conversão de biomassa vegetal lignocelulósica em açúcares fermentáveis tem sido foco de muitas pesquisas atualmente a fim de viabilizar seu uso. No entanto, devido à natureza recalcitrante da biomassa lignocelulósica, o custo de processamento corrente na produção de biocombustíveis se torna um importante gargalo a ser superado. Uma das formas de superar este problema é melhorar a produção de enzimas necessárias na etapa de hidrólise enzimática da biomassa vegetal, um processo ainda hoje considerado muito caro. Os fungos filamentosos se destacam na produção e secreção de enzimas lignocelulolíticas de forma homóloga e heteróloga, entretanto pouco se sabe sobre a regulação dos mecanismos de secreção de proteínas nestes microrganismos. Pensando nisso, a utilização do fungo filamentoso modelo Aspergillus nidulans se torna um importante recurso de estudos por ser geneticamente bem caracterizado. Nosso objetivo neste trabalho foi realizar a análise comparativa dos mecanismos de secreção de diferentes proteínas heterólogas em A. nidulans a partir de dados de transcriptoma gerados pela técnica de RNA-seq (Next Generation RNA sequencing). Para monitorar o processo de secreção, adotamos 3 genes alvo: alfa-arabinofuranosidase GH51 (AbfA) e beta-glucosidase GH3 (BglC) de A. fumigatus, e mananase GH5 termofílica (1542) de Thermotoga petrophila. Estes genes foram transformados em A. nidulans, sendo que para AbfA atingiu-se altos níveis de secreção, diferente de BglC e 1542, onde os níveis de secreção foram mínimos. Com isso foram definidos perfis transcriptômicos dos genes relacionados a secreção de proteínas em A. nidulans, representando a resposta da super expressão de três genes heterólogos em diferentes tempos de indução. Em geral houveram processos biológicos super-regulados relacionados principalmente ao metabolismo, proteínas com função ligante, transporte e defesa celulares. Além disso, foram identificados 17 genes diferencialmente expressos envolvidos diretamente com a via de secreção de A. nidulans, representando importantes alvos para manipulação genética deste organismo. Este foi o primeiro estudo que descreve a resposta transcriptômica da secreção de proteínas heterólogas em A. nidulans, gerando uma nova perspectiva ao comparar três diferentes proteínas heterólogas com níveis crescentes de secreção (AU)

• Processo FAPESP: 14/23051-2 - Análise comparativa do mecanismo de secreção de proteínas heterólogas em Aspergillus nidulans
• Beneficiário: Felipe Calzado
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado