Resposta ao estresse por etanol em Saccharomyces cerevisiae e Spathaspora passalidarum
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | LOCUS Repositório Institucional da UFV |
Texto Completo: | https://locus.ufv.br//handle/123456789/28603 |
Resumo: | Micro-organismos, como leveduras, produzem etanol a partir da fermentação de açúcares. O estresse por etanol é um dos principais fatores limitantes para o processo industrial, uma vez que reduz a efciência fermentativa e a viabilidade celular. Nesta tese, nós avaliamos a tolerância ao etanol nas leveduras Saccharomyces cerevisiae e Spathaspora passalidarum. No primeiro estudo, foi avaliado o efeito da deleção do gene APJ1 na capacidade de crescimento de S. cerevisiae (linhagens BY4741 e Y02999) sob estresse por etanol. Apj1p é uma possível chaperona relacionada a tolerância ao etanol, embora seus mecanismos de ação ainda não sejam muito claros. Não foram observadas diferenças significativas nos ensaios de crescimento, tanto em meio sólido quanto em meio líquido, na presença de etanol. Além disso, a adaptação fisiológica a outros estresses (ácido acético, altas concentrações de glicose, pH e temperatura) é similar entre as linhagens em estudo. Assim, embora APJ1 tenha sido up-regulada sob estresse por etanol, esse gene não está intimamente associado à tolerância ao etanol nas linhagens estudadas. No segundo estudo, nós realizamos análises de genômica comparativa entre S. cerevisiae e S. passalidarum, a fim de compreender suas diferenças quanto a tolerância ao etanol. Análises de proteínas ortólogas revelaram amplas divergências entre elementos envolvidos no controle transcricional. Comparações sistemáticas indicaram que S. cerevisiae possui fatores de transcrição exclusivos, bem como cópias adicionais. Além disso, muitos alinhamentos de sequências entre fatores de transcrição ortólogos compartilharam baixa identidade. Em contraste, a reconstrução de vias de sinalização e a análise de proteínas responsivas ao etanol mostraram alta conservação entre mecanismos de tolerância ao etanol de S. cerevisiae e S. passalidarum. Por fim, a análise de expressão indicou que genes responsivos ao etanol, como TPS1, HSP30 e MSN-like, foram down- xiregulados em S. passalidarum sob estresse. Juntos, esses resultados indicam que a resposta ao estresse não é exclusivamente dependente de proteínas efetoras. Mais que isso, a adaptação efetiva é dependente de uma complexa rede de controle de expressão gênica, que é afetada por fatores de transcrição. |
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Mendes, Tiago Antônio de OliveiraCastro, Alex Gazolla dehttp://lattes.cnpq.br/8390564540222644Fietto, Luciano Gomes2022-01-13T12:09:01Z2022-01-13T12:09:01Z2019-04-26CASTRO, Alex Gazolla de. Resposta ao estresse por etanol em Saccharomyces cerevisiae e Spathaspora passalidarum. 2019. 160 f. Tese (Doutorado em Bioquímica Aplicada) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2019.https://locus.ufv.br//handle/123456789/28603Micro-organismos, como leveduras, produzem etanol a partir da fermentação de açúcares. O estresse por etanol é um dos principais fatores limitantes para o processo industrial, uma vez que reduz a efciência fermentativa e a viabilidade celular. Nesta tese, nós avaliamos a tolerância ao etanol nas leveduras Saccharomyces cerevisiae e Spathaspora passalidarum. No primeiro estudo, foi avaliado o efeito da deleção do gene APJ1 na capacidade de crescimento de S. cerevisiae (linhagens BY4741 e Y02999) sob estresse por etanol. Apj1p é uma possível chaperona relacionada a tolerância ao etanol, embora seus mecanismos de ação ainda não sejam muito claros. Não foram observadas diferenças significativas nos ensaios de crescimento, tanto em meio sólido quanto em meio líquido, na presença de etanol. Além disso, a adaptação fisiológica a outros estresses (ácido acético, altas concentrações de glicose, pH e temperatura) é similar entre as linhagens em estudo. Assim, embora APJ1 tenha sido up-regulada sob estresse por etanol, esse gene não está intimamente associado à tolerância ao etanol nas linhagens estudadas. No segundo estudo, nós realizamos análises de genômica comparativa entre S. cerevisiae e S. passalidarum, a fim de compreender suas diferenças quanto a tolerância ao etanol. Análises de proteínas ortólogas revelaram amplas divergências entre elementos envolvidos no controle transcricional. Comparações sistemáticas indicaram que S. cerevisiae possui fatores de transcrição exclusivos, bem como cópias adicionais. Além disso, muitos alinhamentos de sequências entre fatores de transcrição ortólogos compartilharam baixa identidade. Em contraste, a reconstrução de vias de sinalização e a análise de proteínas responsivas ao etanol mostraram alta conservação entre mecanismos de tolerância ao etanol de S. cerevisiae e S. passalidarum. Por fim, a análise de expressão indicou que genes responsivos ao etanol, como TPS1, HSP30 e MSN-like, foram down- xiregulados em S. passalidarum sob estresse. Juntos, esses resultados indicam que a resposta ao estresse não é exclusivamente dependente de proteínas efetoras. Mais que isso, a adaptação efetiva é dependente de uma complexa rede de controle de expressão gênica, que é afetada por fatores de transcrição.Microorganisms, such as yeasts, produce ethanol through sugars fermentation. The ethanol stress is a main limiting factor to industrial process, since it reduces fermentative efficiency and cellular viability. Here, we evaluated ethanol tolerance in yeasts Saccharomyces cerevisiae and Spathaspora passalidarum. In first study, the effect of APJ1 deletion was evaluated in S. cerevisiae growth (strains BY4741 and Y02999) under ethanol stress. Apj1p is a putative chaperone related to ethanol tolerance, although its action mechanisms remains unclear. No significant differences was observed in growth assays, in solid or liquid medium, containing ethanol. Furthermore, physiological adaptation to other stresses (acetic acid, high glucose concentration, pH and temperature) is similar between strains. Thus, though APJ1 was up-regulated under ethanol stress, it was not directly associated to ethanol tolerance in evaluated strains. In second study, we performed genomics comparative analysis between S. cerevisiae and S. passalidarum, to understanding its differences of ethanol tolerance. Analyzes of protein orthologous revealed wide divergences between transcriptional control elements. Systematic comparisons indicated that S. cerevisiae has exclusive and additional copies of transcription factors. Besides, many orthologous sequence shared low alignment identity. In between transcription contrast, signaling factors pathways reconstruction and ethanol-responsive proteins analysis showed high conservation between ethanol tolerance mechanisms of S. cerevisiae and S. passalidarum. Finally, gene expression analysis indicated that ethanol- responsive genes, as TPS1, HSP30, and MSN-like, was down-regulated in S. passalidarum under stress. Together, these results indicate that stress response is not exclusively dependent of effectors proteins. Moreover, effective adaptation is dependent on a complex network of gene expression control, which is affected by transcription factors.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de ViçosaSaccharomyces cerevisiaeSpathaspora passalidarumÁlcoolLevedurasBiologia MolecularResposta ao estresse por etanol em Saccharomyces cerevisiae e Spathaspora passalidarumEthanol stress response in Saccharomyces cerevisiae and Spathaspora passalidaruminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Bioquímica e Biologia MolecularDoutor em Bioquímica AplicadaViçosa - MG2019-04-26Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf8364080https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28603/1/texto%20completo.pdf54c0a75a982e97e7650d8e056223263bMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/28603/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/286032022-01-13 09:10:24.411oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452022-01-13T12:10:24LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
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