Resolução de quantitative trait loci para tolerância a ácido acético em Saccharomyces cerevisiae através de reversão meiótica

Autor(es)

Monique Furlan

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2021-05-19

Membros da banca

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Sandra Regina Ceccato Antonini; João Paulo Lourenço Franco Cairo

• Orientador: Elizabeth Bilsland; Gonçalo Amarante Guimarães Pereira

Resumo

Durante as etapas de produção de bioetanol de primeira e segunda geração, as leveduras precisam ser tolerantes ao ácido acético presente no processo, que causa diminuição da taxa de produção de etanol e pode até causar morte celular. A tolerância a este ácido é uma característica quantitativa, ou seja, se dá através da interação de um conjunto de proteínas. Para descobrir quais são elas, bem como quais polimorfismos de nucleotídeo únicos (SNPs) estão presentes em seus genes codificantes, a metodologia de mapeamento de Quantitative Trait Loci (QTL) é amplamente utilizada na comunidade científica. Porém, ela requer (i) uma alta homogeneidade da população e (ii) um número grande de haploides para (iii) uma análise de fenótipos extremos, o que pode ocasionar perda de informação sobre fenótipos intermediários. A coleta de um grande número de haploides pode acontecer por meio de dissecção manual de tétrades ou métodos high-throughput utilizando citometria de fluxo. Porém, eles demandam um tempo grande para a coleta dos haploides, fenotipagem dos mesmos e cruzamentos finais. Este problema de tempo pode ser resolvido através da Reversão Meiótica (RTG), no qual se pode obter os diploides já recombinados. Para resolver o problema de análise somente de fenótipos extremos, propõe-se uma metodologia de análise por tolerância em diferentes estratos. Sendo assim, o objetivo deste projeto é revelar as bases moleculares envolvidas na tolerância a ácido acético em Sacchamonyces cerevisiae, utilizando a análise por estratos e o RTG com sincronia de ciclo celular. Como resultados, foram encontrados padrões de seleção de SNPs diferentes para a linhagem intermediária e boa, sendo que alguns deles aparecem com maior importância para a linhagem intermediária e outros para a boa. As funções dos genes que os continham incluem ciclo celular, polarização celular, síntese de aminoácidos, tráfego intracelular, estresses e vias glicolítica e de consumo de acetato, que estão intimamente relacionados com os danos que o ácido acético causa dentro da célula. Não houve uma sobreposição de genes encontrados para cada um dos estratos analisados e foi observado um enriquecimento de genes relacionados à síntese proteica para a linhagem intermediária, enquanto que para a linhagem boa, enriquecimento para genes relacionados ao ciclo celular, tanto em sua parte estrutural como regulatória. Desta forma, conclui-se que a tolerância por ácido acético se dá por uma complexa arquitetura genética que permite que a levedura contorne os desafios impostos pelo composto dentro da célula (AU)

• Processo FAPESP: 19/14071-3 - Desenvolvimento de abordagem para seleção de diploides recombinantes baseada em sincronização de ciclo celular em Saccharomyces cerevisiae
• Beneficiário: Monique Furlan
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado