EM BUSCA DE SINAIS: COMO A SELEÇÃO NATURAL MODIFICOU AS ADHS (ALCOOL DESIDROGENASE) DENTRO E ENTRE ESPÉCIES DE LEVEDURAS E OS POSSÍVEIS IMPACTOS NA PRODUÇÃO DE ETANOL

Juliana Pimentel Galhardo; Júlia Anália Oliveira Hansen; Alexandra Russolo Cardelli; Lucas Miguel de Carvalho; Marcelo Falsarella Carazzolle; Gonçalo Amarante Guimarães Pereira; Juliana José

Título do Trabalho

Autores

Juliana Pimentel Galhardo
Júlia Anália Oliveira Hansen
Alexandra Russolo Cardelli
Lucas Miguel de Carvalho
Marcelo Falsarella Carazzolle
Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Juliana José

Modalidade

Apresentação de Pôster

Área temática

Bioinformática

Data de Publicação

09/06/2023

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Inglês

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/v-gbmeeting/609698-em-busca-de-sinais--como-a-selecao-natural-modificou-as-adhs-(alcool-desidrogenase)-dentro-e-entre-especies-de-le

ISBN

978-85-5722-785-9

Palavras-Chave

álcool desidrogenase, bioetanol, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomycotina, filogenia, análise de seleção, transcriptoma

Resumo

A grande disponibilidade de genomas sequenciados permitiu a expansão de estudos baseados na genômica comparativa, permitindo inferências cada vez mais robustas. Diferente das abordagens tradicionais de comparação de genomas, a filogenômica permite reconstruir padrões históricos das espécies de interesse e inferir os processos evolutivos subjacentes. Dentre esses processos, evidências de seleção diversificadora são especialmente interessantes para entendermos adaptações naturais à ambientes estressantes, que podem ser usadas no melhoramento de bioprocessos, como o de produção de etanol por leveduras industriais. Trabalhos anteriores identificaram evidencia de seleção diversificadora na enzima álcool desidrogenase (ADH - enzima chave na produção de etanol) ao comparar 18 espécies do subfilo Saccharomycotina. A levedura S. cerevisiae - utilizada na produção de bioetanol, possui sete isoenzimas de álcool desidrogenase. As ADHs 1, 2, 4 e 5 têm a função clássica de catalisar a conversão de acetaldeído em etanol e vice versa. Já a ADH 3 localiza-se na mitocôndria e está correlacionada ao transporte de NADH da mitocôndria para o citosol em condições anaeróbicas. Por fim, as ADHs 6 e 7 produzem álcoois de cadeia média. Neste trabalho fizemos a ampliação das análises evolutivas destas enzimas para 180 espécies do subfilo Saccharomycotina e também 1011 isolados de S. cerevisiae com diversas origens geográficas. Além disso, utilizamos conjuntos de dados de transcriptomas para análise de expressão destes genes ao longo de processos fermentativos tanto industriais quanto laboratoriais. Após seleção dos genomas, foi realizada a predição gênica e atribuição de famílias gênicas com os softwares Augustus e Orthofinder, respectivamente. A sequência do gene das sete ADHs foram obtidas no banco Saccharomyces Genome Database e utilizadas como isca para identificar suas respectivas famílias gênicas. Para as análises de seleção foi feito o alinhamento das sequências de CDS e proteína com os softwares MACSE e MAFFT. A inferência filogenética foi feita com alinhamento de aminoácidos no software IQTree e as análises de seleção serão realizadas com os métodos FUBAR, MEME e aBSREL implementados no software HyPhy. As análises de MEME e aBSREL contarão como marcação de Foreground as linhagens do subfilo Saccharomycotina com capacidade de fermentar xilose em etanol e dos isolados de S. cerevisiae utilizados na produção industrial de bioetanol. As análises de expressão serão baseadas nos dados de RNA-Seq obtidas em fermentação utilizando S. cerevisiae em três condições distintas: (i) fermentação de hidrolisado em escala industrial, (ii) fermentação de hidrolisado em escala laboratorial e (iii) fermentação de meio sintético em escala laboratorial. A qualidade dos dados será avaliada com FastQC e os adaptadores trimmados com o programa cutadapt. A quantificação dos transcritos será feita com Salmon e a normalização será realizada em transcritos por milhão (TPM). A partir dos resultados obtidos é esperado identificar nos dados de expressão quais ADHs tem maior relevância biotecnológica, e, associado às análises de seleção, prospectar possíveis adaptações que possam ser aplicadas à indústria em projetos futuros.

Título do Evento: V GBMeeting
Cidade do Evento: Campinas
Título dos Anais do Evento: Anais do GBMeeting: Encontro Anual da Pós Graduação em Genética e Biologia Molecular da UNICAMP
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

GALHARDO, Juliana Pimentel et al.. EM BUSCA DE SINAIS: COMO A SELEÇÃO NATURAL MODIFICOU AS ADHS (ALCOOL DESIDROGENASE) DENTRO E ENTRE ESPÉCIES DE LEVEDURAS E OS POSSÍVEIS IMPACTOS NA PRODUÇÃO DE ETANOL.. In: Anais do GBMeeting: Encontro Anual da Pós Graduação em Genética e Biologia Molecular da UNICAMP. Anais...Campinas(SP) Unicamp, 2023. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/v-gbmeeting/609698-EM-BUSCA-DE-SINAIS--COMO-A-SELECAO-NATURAL-MODIFICOU-AS-ADHS-(ALCOOL-DESIDROGENASE)-DENTRO-E-ENTRE-ESPECIES-DE-LE. Acesso em: 28/04/2025