Evolução metabólica e potencial biotecnológico de jardins de fungo de formigas Attini avaliados por metatranscriptômica

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Kakazu, Sérgio [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Attina; Jardins de fungo; Polissacarídeos vegetais; Enzimas CAZy; Mutualismo; Fungus gardens; Plant polysaccharides; CAZymes; Mutualism
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/151568

Formigas cultivadoras de fungo pertencentes à subtribo Attina (subfamília Myrmicinae) caracterizam-se por apresentar um mutualismo obrigatório com fungos basidiomicetos, que elas cultivam nas câmaras de seus ninhos e utilizam como sua principal fonte de alimento e enzimas, notadamente polissacaridases. Entre as formigas Attina, cinco sistemas agrícolas foram identificados, cada um deles representando uma transição na evolução da fungicultura. Conhecer as enzimas responsáveis por esta bioconversão é importante tanto para estudos evolutivos quanto para prospecção em biotecnologia. No presente estudo, foram construídas bibliotecas de RNAm de dois fungos isolados, um do jardim da formiga Atta sexdens (agricultura das cortadeiras), outro do jardim da formiga basal Mycocepurus goeldii (agricultura basal), e de mais dois jardins de fungo de formigas Attina, Acromyrmex subterraneus (agricultura das cortadeiras) e Apterostigma sp. (agricultura de fungos corais), a fim de caracterizar enzimas responsáveis pela bioconversão de matéria vegetal fresca em açúcares redutores. Nossos resultados demonstram que todos os materiais estudados, exceto o jardim de Apterostigma sp., expressaram todas as enzimas necessárias para a degradação da celulose. O jardim de Apterostigma sp., aparentemente, possui um sistema celulolítico limitado a degradação da celulose do tipo amorfa. Nossos dados indicam que L. gongylophorus não sofreu perda na capacidade de degradar polissacarídeos recalcitrantes de parede celular ao longo da sua história evolutiva. Pelo contrário, L. gongylophorus apresentou um melhor potencial para a degradação da xilana quando comparado ao fungo mutualista de M. goeldii, representante da forma de agricultura basal. A diferença no número de enzimas CAZy observadas entre o fungo L. gongylophorus isolado e o jardim de A. subterraneus evidencia uma flexibilidade metabólica em resposta ao tipo de substrato utilizado pelo fungo. Entre os materiais analisados, o fungo L. gongylophorus isolado apresentou uma sistema enzimático mais completo para a degradação da biomassa vegetal, sendo portando o microrganismo mais promissor para a produção biotecnológica de açúcares fermentáveis.