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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

A Novel Cys2His2 Zinc Finger Homolog of AZF1 Modulates Holocellulase Expression in Trichoderma reesei

Texto completo
Autor(es):
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Campos Antonieto, Amanda Cristina [1] ; Vieira Nogueira, Karoline Maria [1] ; de Paula, Renato Graciano [1] ; Nora, Lufsa Czamanski [1] ; Anzolini Cassiano, Murilo Henrique [1] ; Guazzaroni, Maria-Eugenia [2] ; Almeida, Fausto [1] ; da Silva, Thiago Aparecido [1] ; Ries, Laure Nicolas Annick [3] ; de Assis, Leandro Jose [3] ; Goldman, Gustavo Henrique [3, 4] ; Silva, Roberto Nascimento [1] ; Silva-Rocha, Rafael [1]
Número total de Autores: 13
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, FMRP, Ribeirao Preto, SP - Brazil
[2] Univ Sao Paulo, FFCLRP, Ribeirao Preto, SP - Brazil
[3] Univ Sao Paulo, FCFRP, Ribeirao Preto, SP - Brazil
[4] Tech Univ Munich, Inst Adv Study, Garching - Germany
Número total de Afiliações: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: MSYSTEMS; v. 4, n. 4 JUL-AUG 2019.
Citações Web of Science: 1
Resumo

Filamentous fungi are remarkable producers of enzymes dedicated to the degradation of sugar polymers found in the plant cell wall. Here, we integrated transcriptomic data to identify novel transcription factors (TFs) related to the control of gene expression of lignocellulosic hydrolases in Trichoderma reesei and Aspergillus nidulans. Using various sets of differentially expressed genes, we identified some putative cis-regulatory elements that were related to known binding sites for Saccharomyces cerevisiae TFs. Comparative genomics allowed the identification of six transcriptional factors in filamentous fungi that have corresponding S. cerevisiae homologs. Additionally, a knockout strain of T. reesei lacking one of these TFs (S. cerevisiae AZF1 homolog) displayed strong reductions in the levels of expression of several cellulase-encoding genes in response to both Avicel and sugarcane bagasse, revealing a new player in the complex regulatory network operating in filamentous fungi during plant biomass degradation. Finally, RNA sequencing (RNA-seq) analysis showed the scope of the AZF1 homologue in regulating a number of processes in T. reesei, and chromatin immunoprecipitation-quantitative PCR (ChIP-qPCR) provided evidence for the direct interaction of this TF in the promoter regions of ce17a, ce145a, and swo. Therefore, we identified here a novel TF which plays a positive effect in the expression of cellulase-encoding genes in T. reesei. IMPORTANCE In this work, we used a systems biology approach to map new regulatory interactions in Trichoderma reesei controlling the expression of genes encoding cellulase and hemicellulase. By integrating transcriptomics related to complex biomass degradation, we were able to identify a novel transcriptional regulator which is able to activate the expression of these genes in response to two different cellulose sources. in vivo experimental validation confirmed the role of this new regulator in several other processes related to carbon source utilization and nutrient transport. Therefore, this work revealed novel forms of regulatory interaction in this model system for plant biomass deconstruction and also represented a new approach that could be easy applied to other organisms. (AU)

Processo FAPESP: 16/23233-9 - Caracterização da via de sinalização dependente de cálcio na regulação da expressão e secreção de celulases pelo fungo Trichoderma reesei (Hypocrea jecorina)
Beneficiário:Renato Graciano de Paula
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 16/03322-7 - Papel de galectina-3 na infecção por Cryptococcus neoformans
Beneficiário:Fausto Bruno dos Reis Almeida
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 15/04309-1 - Novas abordagens para melhorar a prospecção funcional de biocatalizadores em bibliotecas metagenômicas
Beneficiário:María Eugenia Guazzaroni
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 17/04217-5 - Desenvolvimento de uma ferramenta computacional para busca e predição de força de promotores em bactéria para aplicações em biologia sintética
Beneficiário:Murilo Henrique Anzolini Cassiano
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 16/03763-3 - Desvendando os mecanismos de regulação gênica a nível de células únicas em Trichoderma reesei
Beneficiário:Luísa Czamanski Nora
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 18/03766-8 - Desvendando a rede regulatória de Trichoderma reesei: caracterização do motivo de ligação do homólogo de RME1 e identificação de novos reguladores envolvidos na degradação da biomassa
Beneficiário:Amanda Cristina Campos Antoniêto
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 15/09553-8 - Caracterização de novos transportadores de açúcar envolvidos na regulação da degradação da biomassa lignocelulósica em Trichoderma reesei
Beneficiário:Karoline Maria Vieira Nogueira
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 12/22921-8 - Abordagens de biologia sintética para decifrar os mecanismos de integração de sinais em promotores bacterianos complexos
Beneficiário:Rafael Silva Rocha
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores