Mecanismo de indução de enzimas despolimerizantes da biomassa vegetal em Myceliophthora thermophila

• Main Author: Gomes, Ana Carolina dos Santos
• Publication Date: 2018
• Format: Doctoral thesis
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da UNESP
• Download full: http://hdl.handle.net/11449/180500
• topic: Microbiologia; Xilanases; Celulases; Indução enzimática; fungos; Transcription factors; Xylanases; Cellulases; Myceliophthora thermophila; Enzymatic regulation

O presente trabalho se propôs a buscar um melhor entendimento dos mecanismos de indução envolvidos na degradação da biomassa lignocelulósica por Myceliophthora thermophila. O capítulo 2 teve como objetivo descrever as similaridades e diferenças entre as linhagens de Myceliophthora thermophila ATCC 46424 e M.7.7 em diferentes substratos lignocelulósicos. O perfil de crescimento e a atividade de enzimas extracelulares demonstraram que ambas as linhagens utilizam mecanismos similares de degradação da biomassa. No entanto, a linhagem ATCC 46424 liberou uma maior quantidade de enzimas nas primeiras horas de crescimento, ao passo que M.7.7 revelou uma dinâmica diferente de secreção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas. Essa comparação enfatiza a diversidade no sistema regulatório de enzimas lignocelulolíticas em diferentes linhagens da mesma espécie, o que pode estar relacionado com a adaptação do fungo em diferentes biótopos. No capítulo 3 o fungo Myceliophthora thermophila M.7.7 foi cultivado em quatro diferentes fontes de carbono facilmente metabolizáveis sem agitação e o efeito de diferentes concentrações das mesmas foi avaliado na síntese de celulases, proteínas totais, consumo de açúcar e crescimento da biomassa ao longo do tempo de cultivo. A lactose foi considerada ser um indutor promissor para a síntese de celulases na concentração de 1,5%. O capítulo 4 teve como objetivo compreender os mecanismos de indução à nível molecular através da deleção do fator de transcrição xyr1 em Myceliophthora thermophila C1. O perfil de crescimento do mutante foi drasticamente reduzido em xilose e xilano, e parcialmente em arabinose. A abordagem de RNA-seq foi utilizada para estudar o efeito da deleção de xyr1 nos níveis de transcrição dos genes que codificam enzimas ativas de carboidratos (CAZymes). A análise do transcriptoma das linhagens selvagem e mutante em glicose, xilose, arabinose e arabinoxilano, permitiu a identificação de genes celulolíticos e hemicelulolíticos que estão sob controle de xyr1. Além disso, genes envolvidos na via catabólica de pentose e na via das pentoses-fosfato tiveram sua expressão drasticamente reduzida na linhagem mutante, sugerindo que estes genes também estão sob controle de xyr1. A regulação do sistema xilanolítico de Myceliophthora thermophila pode estar envolvida em uma rede complexa de fatores de transcrição.