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Tese

Estudos genéticos e moleculares da produção de celuloses e hemicelulases em Aspergillus nidulans e Aspergillus niger (2013)

  • Authors:
  • Autor USP: GOUVÊA, PAULA FAGUNDES DE - FMRP
  • Unidade: FMRP
  • Sigla do Departamento: RBI
  • Subjects: ASPERGILLUS; CANA-DE-AÇÚCAR; BAGAÇOS; ENZIMAS
  • Keywords: A. nidulans; Aspergillus niger; bagaço de cana-de-açúcar explodido; celulase; creA; hemicelulase; repressão catabólica do carbono; schA; snfA; xilanase; xlnR; A. nidulans; Aspergillus niger; carbon catabolite repression; cellulase; creA; hemicellulase; schA; snfA; steam-exploded sugarcane bagasse; xlnR; xylanase
  • Language: Português
  • Abstract: O mundo se depara atualmente com a perspectiva de um significativo aumento na demanda por etanol combustível. O bagaço de cana está entre os maiores subprodutos agroindustriais no Brasil, sendo uma das alternativas na utilização para a produção do etanol de segunda geração. A degradação do bagaço de cana requer a ação de muitas enzimas diferentes que são reguladas transcripcionalmente. Considerando-se que o custo de celuloses e hemicelulases contribuem substancialmente no preço do bioetanol, novos estudos visando o entendimento da eficiência e produtividade de celuloses são de grande importância. Para entender como melhorar coquetéis de enzimas que podem hidrolizar o bagaço de cana-de-açúcar pré-tratado, utilizou-se um experimento de genômica para investigar-se quais genes e vias são transcripcionalmente moduladas durante o crescimento de A. niger em bagaço de cana-de-açúcar explodido. Neste trabalho foram identificados genes que codificam celulases e hemicelulases com aumento da expresão durante o crescimento em bagaço de cana-de-açúcar explodido. Foi também realizada a determinação do acúmulo de mRNA de diversos genes que codificam transportadores para verificar se estes eram induzidos por xilose e por dependência de glicose. Foram identificados 18 genes que corresponde a 58% de celuloses preditas em A. niger e 21 genes que correponde a 58% de hemicelulases preditas em A. niger os guias foram altamente expressos durante o crescimento em bagaço de cana-de-açúcar explodido. Foi investigado também o papel central realizado pelas proteínas quinases e fosfatases não essenciais (NPKs e NPPs, respectivamente) quando em presença de celulose como fonte de carbono, no sensoriamento do estado energético e na subsequente via de sinalização no fungo filamentoso modelo Aspergillus nidulans. O estudo com A. nidulans identificou 11 quinases e 7 fosfatases não essências, NPKs eNPPs, respectivamente, envolvidas na produção de celuloses e em alguns casos, na produção também de hemicelulases. O envolvimento destas NPKs identificadas na resposta induzida por avicel e na desrepressão foram acossados pela análise do transcriptoma da cepa selvagem e por microscopia de fluorescência através da cepa de fusão CreA::GFP expressa no selvagem e no background dos mutantes de NPKs. A ausência das quinases snfA e schA reduziu dramaticamente a resposta transcricional induzida por celulose incluindo a expressão de enzimas hidrolíticas e transportadores, enquanto que a ausência de snM resultou em uma quase completa modulação gênica induzida por celulose. O mecanismo pelo qual essas duas quinases controlam a transcrição gênica foi identificado, onde os dois mutantes de quinases foram capazes de desbloquear o CreA mediante a repressão catabólica do carbono (CCR), sob condições de desrepressão, como em baixa presença de carbono ou crescimento em celulose. Desta forma, este trabalho abriu novas possibilidades para o entendimento da sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar por hidrolases de A. niger e para a construção de coquetéis de enzimas mais eficientes para a obtenção do etanol de segunda geração. Também possibilitou a identificação de muitas quinases e fosfatases envolvidas no sensoriamento do carbono e do estado energético, as quais demonstraram papéis sobrespostos e distintos de snM e schA na regulação da desrepressão de CreA e na produção de enzimas hidrolíticas em A. nidulans
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 31.07.2013
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      GOUVÊA, Paula Fagundes de. Estudos genéticos e moleculares da produção de celuloses e hemicelulases em Aspergillus nidulans e Aspergillus niger. 2013. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2013. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-27102013-220538/. Acesso em: 08 out. 2024.

    • APA

      Gouvêa, P. F. de. (2013). Estudos genéticos e moleculares da produção de celuloses e hemicelulases em Aspergillus nidulans e Aspergillus niger (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-27102013-220538/

    • NLM

      Gouvêa PF de. Estudos genéticos e moleculares da produção de celuloses e hemicelulases em Aspergillus nidulans e Aspergillus niger [Internet]. 2013 ;[citado 2024 out. 08 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-27102013-220538/

    • Vancouver

      Gouvêa PF de. Estudos genéticos e moleculares da produção de celuloses e hemicelulases em Aspergillus nidulans e Aspergillus niger [Internet]. 2013 ;[citado 2024 out. 08 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-27102013-220538/

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