Organização e regulação de genes que codificam pectina liase em Penicillium griseoroseum

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Bazzolli, Denise Mara Soares
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Pectina liase; Penicillium; Expressão; Pectinases; Carbon sources; Ciências Agrárias
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/10649

Os genes plg1 e plg2, que codificam pectina liase em Penicillium griseoroseum, foram isolados e caracterizados. A região estrutural do gene plg1 possui 1341 pares de bases (pb) e é interrompida por 2 íntrons, de 101 e 115 pb, confirmados pela seqüência do cDNA. A proteína deduzida a partir da seqüência de nucleotídeos possui 374 aa, com massa molecular estimada em 40,1 KDa, um potencial sítio de glicosilação na posição N 112 e pI calculado de 9,46. O gene plg2 possui 1400 pb, sendo interrompido por quatro íntrons contendo 56, 60, 52 e 39 pb. Estes íntrons estão nas mesmas posições dos íntrons do gene pelD de Aspergillus niger, embora as seqüências de nucleotídeos sejam diferentes. A proteína deduzida possui 383 aa, massa molecular estimada de 40,5 KDa e pI de 5,55. Três possíveis sítios de glicosilação foram encontrados nas posições N 38 , N 128 e N 257 . Análise por hibridização do DNA total de P. griseoroseum e dos respectivos plasmídeos que contêm as seqüências genômicas dos genes plg1 e plg2, revelaram que estes genes estão presentes em cópias únicas no genoma do fungo. Esses resultados sugerem que P. griseoroseum possui somente dois genes que codificam pectina liase. A avaliação da regulação da expressão dos genes plg1 e plg2 foi conduzida por hibridização do RNA total e por RT-PCR. Os genes plg1 e plg2 apresentam diferente regulação em nível de transcrição. A expressão do gene plg1 é induzida por pectina cítrica e sacarose/extrato de levedura, sendo expresso ao longo de 96 horas de crescimento de P. griseoroseum. No entanto, o maior acúmulo do transcrito foi detectado com 24 horas de crescimento. A adição de glicose, frutose, galactose ou xilose no meio de cultura, reprimem a transcrição de plg1 substancialmente. O transcrito do gene plg2 foi detectado somente por RT-PCR, demonstrando que a sua expressão, mesmo induzida, é muito menor do que a de plg1. O gene plg2 foi transcrito em nível muito baixo em pectina cítrica e em pectina de maçã, não sendo transcrito em sacarose/extrato de levedura. As regiões 5' terminal dos genes plg1 e plg2 foram sequenciadas, e potenciais cis-elementos para ligação dos fatores de transcrição CreA e PacC foram identificados. Foram também detectados os cis - elementos CAAT box e TATA box. A presença dos dois primeiros cis-elementos explica a regulação de plg1, considerando que este está sujeito à repressão catabólica (CreA) e à influência do pH do meio (PacC). O gene plg1 é induzido na presença de sacarose/extrato de levedura. Análise por RT-PCR mostrou que este não foi expresso em meio contendo sacarose somente, e quantidades pequenas do transcrito foram detectadas quando o fungo foi crescido apenas em meio contendo extrato de levedura. Os resultados evidenciam que a expressão do gene plg1 depende conjuntamente de sacarose e extrato de levedura. Com o objetivo de verificar se o efeito de sacarose e extrato de levedura na expressão de plg1 depende do envolvimento do AMPc, o fungo foi crescido em meios contendo sacarose e extrato de levedura, acrescidos de substâncias que atuam na cascata de transdução de sinais via AMPc. Foi verificado que há expressão diferencial de plg1 nas diferentes substâncias testadas e nos tempos de crescimento analisados, 18 e 24 horas. A presença de cafeína e extrato de levedura provocou aumento na expressão do gene plg1 em relação ao controle contendo sacarose e extrato de levedura, e a combinação de sacarose/cafeína e extrato de levedura levou a um maior aumento. Somente sacarose e dibutiril-AMPc não promoveram o acúmulo do transcrito do gene plg1, como observado em sacarose e extrato de levedura. Este acúmulo só foi detectado na presença de extrato de levedura, o que nos leva a inferir que somente um aumento do AMPc endógeno não seria capaz de induzir a transcrição do gene plg1.