Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Bruna Daniela Faria
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/85128
Resumo: Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (especialização em Biomedicina)
id RCAP_9bb2e577d87da2aeee38a2c1e0c7e08b
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/85128
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckiiManipulação do transporte de glucose de forma a melhorar o crescimento e fermentação de Torulaspora delbrueckiiCrescimento e capacidade fermentativaSaccharomyces cerevisiaeTorulaspora delbrueckiiProteínas transportadorasTransporte de glucoseGlucose transportGrowth and fermentation capacityTransporter proteinsCiências Naturais::Outras Ciências NaturaisDissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (especialização em Biomedicina)A glucose, fonte de carbono e energia preferencial para a maioria das células eucariotas, é capaz de estimular o seu próprio transporte através da membrana plasmática. Este é um passo limitante que afeta a capacidade fermentativa das leveduras. Em Saccharomyces cerevisiae, tal como em Torulaspora delbrueckii, que emergiu como uma espécie de levedura promissora para ser implementada nas indústrias vínica e da panificação, a entrada de hexoses nas células ocorre pelo intermédio de proteínas transportadoras. Em T. delbrueckii, o transporte de glucose é mais sensível aos efeitos inibitórios causados pelo etanol do que em S. cerevisiae. Assim, a caracterização e manipulação dos transportadores de glucose de T. delbrueckii poderá ser uma estratégia adequada para aumentar a sua taxa de crescimento e melhorar a sua capacidade fermentativa na presença de etanol. No presente trabalho, avaliamos a taxa específica de crescimento de 41 estirpes de T. delbrueckii e examinamos os seus genomas de forma a caracterizar o seu repertório de transportadores de hexoses. Todas as estirpes codificam pelo menos 5 transportadores, mas a maioria codifica um ou dois transportadores adicionais. Não foi observada uma correlação entre as taxas específicas de crescimento em meio YPD, o número de transportadores e as origens das estirpes analisadas. Análises adicionais foram realizadas usando a estirpe T. delbrueckii PYCC 5321, onde os níveis de expressão dos seus 4 genes mais conservados foram analisados ao longo das diferentes fases de crescimento. Os resultados não indicaram variação significativa nos níveis de expressão de 3 desses genes, no entanto, um deles é significativamente mais expresso na fase estacionária. Adicionalmente, tentamos caracterizar os mesmos 4 transportadores, clonando e expressando-os numa estirpe de S. cerevisiae hxt null. De forma semelhante, tentamos melhorar o crescimento e capacidade fermentativa de T. delbrueckii através da expressão dos transportadores de S. cerevisiae menos sensíveis ao etanol. No entanto, as duas estratégias de clonagem ainda estão a ser otimizadas. Este trabalho revelou alguns aspetos interessantes, relacionados com o transporte de glucose e as proteínas transportadoras de T. delbrueckii, contribuindo assim para aprofundar o conhecimento desta espécie.Glucose, the preferred carbon and energy source for most eukaryotic cells, is able to stimulate its own transport across the plasma membrane. This is a rate limiting step which, consequently, affects yeasts fermentation capacity. In Saccharomyces cerevisiae, as well as in Torulaspora delbrueckii, a yeast species that has emerged as a promising species to be implemented in wine and bread making industries, the uptake of hexoses occurs mainly through the intermediary of transporter proteins. It has been reported that T. delbrueckii’s glucose transport has a higher sensitivity to inhibitory effects caused by ethanol when compared to S. cerevisiae’s. Thus, the characterization of T. delbrueckii’s glucose transporters and the manipulation of its hexose transport might be a suitable strategy to increase this species growth rate and improve its fermentation capacity when ethanol is present. In the present work, we assessed the specific growth rate of 41 T. delbrueckii strains and examined their genome to characterize the species repertoire of hexose transporter genes. All strains encode at least five transporters, but most encode one or two additional ones. No correlation was observed between the values obtained for the specific growth rate, number of transporters encoded and the origins of the T. delbrueckii strains analysed in the scope of this work. Further analyses were performed using T. delbrueckii PYCC 5321, where the expression levels of the four most conserved transporters were analysed, throughout the different phases of its growth. Results indicated no significant variation in the expression levels of three of the transporters, however, one of them was significantly more expressed on the stationary phase. Additionally, we tried to characterize the same four transporters of this species by cloning and expressing them on a S. cerevisiae hxt null strain. In a similar way, we also tried to improve the growth and fermentation of T. delbrueckii by the expressing S. cerevisiae’s transporters less sensitive to ethanol. However, both cloning strategies are still being optimized. The present work revealed some interesting aspects related to T. delbrueckii’s glucose transport and protein transporters, contributing, then, to deepen the knowledge about this species.This work was supported by the UID/BIA/04050/2013 (POCI-01-0145-FEDER-007569) and UID/BIA/04050/2019 strategic programs and by the project PTDC/BIA-MIC/32059/2017, which is funded by national funds through the FCT- Fundação para a Ciência e Tecnologia and by the ERDF-European Regional Development Fund through the COMPETE2020–Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI) and Sistema de Apoio à Investigação Científica e Tecnológica (SAICT).Sousa, Maria JoãoFranco-Duarte, RicardoUniversidade do MinhoOliveira, Bruna Daniela Faria2023-01-202023-01-20T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/85128eng203266773info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-10T01:18:56Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/85128Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:09:20.878356Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
Manipulação do transporte de glucose de forma a melhorar o crescimento e fermentação de Torulaspora delbrueckii
title Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
spellingShingle Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
Oliveira, Bruna Daniela Faria
Crescimento e capacidade fermentativa
Saccharomyces cerevisiae
Torulaspora delbrueckii
Proteínas transportadoras
Transporte de glucose
Glucose transport
Growth and fermentation capacity
Transporter proteins
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
title_short Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
title_full Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
title_fullStr Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
title_full_unstemmed Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
title_sort Manipulation of glucose transport for improved growth and fermentation of Torulaspora delbrueckii
author Oliveira, Bruna Daniela Faria
author_facet Oliveira, Bruna Daniela Faria
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Sousa, Maria João
Franco-Duarte, Ricardo
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Oliveira, Bruna Daniela Faria
dc.subject.por.fl_str_mv Crescimento e capacidade fermentativa
Saccharomyces cerevisiae
Torulaspora delbrueckii
Proteínas transportadoras
Transporte de glucose
Glucose transport
Growth and fermentation capacity
Transporter proteins
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
topic Crescimento e capacidade fermentativa
Saccharomyces cerevisiae
Torulaspora delbrueckii
Proteínas transportadoras
Transporte de glucose
Glucose transport
Growth and fermentation capacity
Transporter proteins
Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais
description Dissertação de mestrado em Bioquímica Aplicada (especialização em Biomedicina)
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-01-20
2023-01-20T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/85128
url https://hdl.handle.net/1822/85128
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv 203266773
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132518802259968

Registros relacionados