Expressão diferencial de genes associados à degradação enzimática e destoxificação da torta de pinhão-manso em Pleurotus pulmonarius.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da EMBRAPA (Repository Open Access to Scientific Information from EMBRAPA - Alice) |
Texto Completo: | http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1120440 |
Resumo: | A biodestoxificação da torta de pinhão-manso oferece vantagens sobre outros métodos de destoxificação em termos de eficiência, custo e potencial para desenvolvimento de produtos secundários. No entanto, apesar de todas essas vantagens ainda não foi elucidado o mecanismo envolvido (genes, proteínas e vias metabólicas) nesse processo de biodegradação dos EFs por micro-organismo. No cenário de biodestoxificação, o macro-basidiomiceto Pleurotus pulmonarius EF-88 degrada com eficiência esse composto e ainda produzir cogumelos comercialmente viáveis. O presente estudo foi conduzido com a finalidade de identificar genes e mecanismos celulares envolvidos no processo de destoxificação dantorta de pinhão-manso. E para isso, ferramentas transcritômicas (RNA-seq) e proteômicas (LC-MS-MS) foram utilizadas. A degradação dos EFs ao longo do cultivo sólido foi usada como parâmetro para determinar os pontos critícos para análise transcritomica e proteomica. O transcritoma do P. pulmonarius EF88 foi montado usando a estratégia de novo e foram mapeados um total de 23297 genes. O cultivo do basidiomiceto P. pulmonarius em torta de pinhão-manso tóxica revelou um total de 351 DEGs (genes diferencialmente expressos) dos quais 234 estavam superexpressos e 117 reprimidos. As análises proteômicas quantitativas mostraram que 23 proteínas estavam moduladas em 9DAI e 40 proteínas em 12DAI. De acordo com os resultados obtidos em ambas estratégias foi possível estabelecer um modelo de degradação dos EFs por P. pulmonarius: Proteínas hidrofobinas atuam no recrutamento de esterases e metaloproteases, que por sua vez hidrolisam as ligações C-13 e C-16 dos EFs, os produtos sencundários formados na hidrolíse inicial são oxidados por monooxigenases P450. Complexos proteicos formados por hidrofobinas e enzimas hidrolíticas (esterase e metaloprotease) podem aumentar a eficiência de degradação dos EFs presentes na torta de pinhão-manso. Os resultados obtidos nesse trabalho fornecem os primeiros resultados a nível molecular envolvidos na biodestoxificação dos EFs por micro-organismos, e podem ser usados para solucionar alguns gargalos relacionados a biodegradação dos ésteres de forbol, como tempo de cultivo e dificuldade de escalomamento. |
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Expressão diferencial de genes associados à degradação enzimática e destoxificação da torta de pinhão-manso em Pleurotus pulmonarius.BasidiomicetoÉster de forbolRNA-seqMetaloproteaseHidrofobinaA biodestoxificação da torta de pinhão-manso oferece vantagens sobre outros métodos de destoxificação em termos de eficiência, custo e potencial para desenvolvimento de produtos secundários. No entanto, apesar de todas essas vantagens ainda não foi elucidado o mecanismo envolvido (genes, proteínas e vias metabólicas) nesse processo de biodegradação dos EFs por micro-organismo. No cenário de biodestoxificação, o macro-basidiomiceto Pleurotus pulmonarius EF-88 degrada com eficiência esse composto e ainda produzir cogumelos comercialmente viáveis. O presente estudo foi conduzido com a finalidade de identificar genes e mecanismos celulares envolvidos no processo de destoxificação dantorta de pinhão-manso. E para isso, ferramentas transcritômicas (RNA-seq) e proteômicas (LC-MS-MS) foram utilizadas. A degradação dos EFs ao longo do cultivo sólido foi usada como parâmetro para determinar os pontos critícos para análise transcritomica e proteomica. O transcritoma do P. pulmonarius EF88 foi montado usando a estratégia de novo e foram mapeados um total de 23297 genes. O cultivo do basidiomiceto P. pulmonarius em torta de pinhão-manso tóxica revelou um total de 351 DEGs (genes diferencialmente expressos) dos quais 234 estavam superexpressos e 117 reprimidos. As análises proteômicas quantitativas mostraram que 23 proteínas estavam moduladas em 9DAI e 40 proteínas em 12DAI. De acordo com os resultados obtidos em ambas estratégias foi possível estabelecer um modelo de degradação dos EFs por P. pulmonarius: Proteínas hidrofobinas atuam no recrutamento de esterases e metaloproteases, que por sua vez hidrolisam as ligações C-13 e C-16 dos EFs, os produtos sencundários formados na hidrolíse inicial são oxidados por monooxigenases P450. Complexos proteicos formados por hidrofobinas e enzimas hidrolíticas (esterase e metaloprotease) podem aumentar a eficiência de degradação dos EFs presentes na torta de pinhão-manso. Os resultados obtidos nesse trabalho fornecem os primeiros resultados a nível molecular envolvidos na biodestoxificação dos EFs por micro-organismos, e podem ser usados para solucionar alguns gargalos relacionados a biodegradação dos ésteres de forbol, como tempo de cultivo e dificuldade de escalomamento.Tese apresentada à Universidade de Brasília como requisito para a obtenção do título de Doutor em Biologia Molecular pelo Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular. Orientador: Prof. Dr° Robert Neil Gerard Miller. Coorientador: Félix Gonçalves de Siqueira, pesquisador da Embrapa Agroenergia.Taísa Godoy Gomes, UnB.GOMES, T. G.2020-02-20T18:08:22Z2020-02-20T18:08:22Z2020-02-2020192020-04-20T11:11:11Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis186 p.Brasília, DF, 2019.http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1120440porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da EMBRAPA (Repository Open Access to Scientific Information from EMBRAPA - Alice)instname:Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)instacron:EMBRAPA2020-02-20T18:08:31Zoai:www.alice.cnptia.embrapa.br:doc/1120440Repositório InstitucionalPUBhttps://www.alice.cnptia.embrapa.br/oai/requestcg-riaa@embrapa.bropendoar:21542020-02-20T18:08:31Repositório Institucional da EMBRAPA (Repository Open Access to Scientific Information from EMBRAPA - Alice) - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa)false |
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A biodestoxificação da torta de pinhão-manso oferece vantagens sobre outros métodos de destoxificação em termos de eficiência, custo e potencial para desenvolvimento de produtos secundários. No entanto, apesar de todas essas vantagens ainda não foi elucidado o mecanismo envolvido (genes, proteínas e vias metabólicas) nesse processo de biodegradação dos EFs por micro-organismo. No cenário de biodestoxificação, o macro-basidiomiceto Pleurotus pulmonarius EF-88 degrada com eficiência esse composto e ainda produzir cogumelos comercialmente viáveis. O presente estudo foi conduzido com a finalidade de identificar genes e mecanismos celulares envolvidos no processo de destoxificação dantorta de pinhão-manso. E para isso, ferramentas transcritômicas (RNA-seq) e proteômicas (LC-MS-MS) foram utilizadas. A degradação dos EFs ao longo do cultivo sólido foi usada como parâmetro para determinar os pontos critícos para análise transcritomica e proteomica. O transcritoma do P. pulmonarius EF88 foi montado usando a estratégia de novo e foram mapeados um total de 23297 genes. O cultivo do basidiomiceto P. pulmonarius em torta de pinhão-manso tóxica revelou um total de 351 DEGs (genes diferencialmente expressos) dos quais 234 estavam superexpressos e 117 reprimidos. As análises proteômicas quantitativas mostraram que 23 proteínas estavam moduladas em 9DAI e 40 proteínas em 12DAI. De acordo com os resultados obtidos em ambas estratégias foi possível estabelecer um modelo de degradação dos EFs por P. pulmonarius: Proteínas hidrofobinas atuam no recrutamento de esterases e metaloproteases, que por sua vez hidrolisam as ligações C-13 e C-16 dos EFs, os produtos sencundários formados na hidrolíse inicial são oxidados por monooxigenases P450. Complexos proteicos formados por hidrofobinas e enzimas hidrolíticas (esterase e metaloprotease) podem aumentar a eficiência de degradação dos EFs presentes na torta de pinhão-manso. Os resultados obtidos nesse trabalho fornecem os primeiros resultados a nível molecular envolvidos na biodestoxificação dos EFs por micro-organismos, e podem ser usados para solucionar alguns gargalos relacionados a biodegradação dos ésteres de forbol, como tempo de cultivo e dificuldade de escalomamento. |
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