Aplicações de biossensores geneticamente codificados em Saccharomyces cerevisiae: um teste diagnóstico para SARS-CoV-2 como estudo de caso

Autor(es)

Gustavo Seguchi

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2025-07-02

Membros da banca

Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Elizabeth Bilsland; Pamela Magalí Bermejo

• Orientador: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Fellipe da Silveira Bezerra de Mello

Resumo

Biossensores são poderosas ferramentas de detecção baseadas na capacidade dos sistemas biológicos de sentir e reagir a estímulos. Os exemplos mais comuns são o teste de gravidez e os medidores de glicemia, que se tornaram possíveis à medida que os sistemas naturais de detecção do hormônio hCG e glicose, respectivamente, foram elucidados. Com o avanço das ferramentas de biologia sintética, novas aplicações de biossensores se tornam possíveis. Dentre elas, a aplicação de células microbianas como elemento de detecção tem um enorme potencial. Elas são versáteis, baratas, e, no caso da levedura Saccharomyces cerevisiae, podem ser engenheiradas com as vias de sinalização humanas. Isso permite recapitular nestes microrganismos vias de sinalização que operam em nós durante a saúde e a doença, e acoplá-las a um repórter, ou seja, convertê-las em biossensores para processos fisiológicos humanos. Uma aplicação pouco explorada dos biossensores microbianos é a detecção de patógenos humanos. A recente pandemia de COVID-19 evidenciou a importância de novas tecnologias diagnósticas, uma demanda que transcende a própria COVID-19 num contexto de novas pandemias acelerado pelas mudanças climáticas. Assim, este projeto visou explorar a aplicação de células inteiras de levedura para detecção de um patógeno humano de importância, adotando como modelo o SARS-CoV-2. Durante a infecção, o vírus utiliza a proteína humana hACE2 para adentar as células. Ao fazê-lo, o vírus perturba o equilíbrio do sistema renina-angiotensina, pois inibe a atividade de hACE2, que converte o hormônio peptídico angiotensina II em angiotensina 1-7. O excesso de angiotensina II é detectado pelo receptor humano hAGTR1, cuja sinalização exacerbada contribui para a patologia da doença. O eixo SARS-CoV-2 ? hACE2 ? angiotensina II ? hAGTR1 foi recapitulado em células inteiras de levedura, por meio da expressão funcional de hACE2 e hAGTR1. A capacidade inibitória da proteína Spike sobre hACE2, como ocorre na doença, foi avaliada em células de levedura, bem como a ativação de hAGTR1 por angiotensina II. A sinalização deste receptor, por sua vez, foi acoplada à via de sinalização de feromônios de S. cerevisiae levando a expressão de uma proteína fluorescente (AU)

• Processo FAPESP: 23/02347-0 - Um biossensor de células inteiras de Saccharomyces cerevisiae para a detecção de vírus ACE2-dependentes
• Beneficiário: Gustavo Seguchi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado