Estudos do sensoriamento de nutrientes via proteínas de membrana com domínio CFEM em Trichoderma reesei

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Jesus, Luiz Felipe de Morais Costa de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Trichoderma reesei; Cellulases; Celulases; CFEM; Regulação da expressão gênica; Regulation of gene expression
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-26052025-101934/

Com o aumento da demanda por etanol, a utilização de biomassa lignocelulósica para sua produção tornou-se necessária. A degradação dos polissacarídeos da lignocelulose é um processo que requer enzimas, denominadas celulases, que atuam de forma cooperativa. O fungo filamentoso Trichoderma reesei apresenta uma capacidade surpreendente de produzir e secretar celulases. O potencial industrial das celulases levou à busca da diminuição dos custos de produção das mesmas. Desta forma, este estudo teve como objetivo contribuir para o entendimento do papel de proteínas de membrana com domínio CFEM na regulação da expressão de genes relacionados ao processo de desconstrução da biomassa lignocelulósica em T. reesei. Para isso, foram selecionadas três proteínas com domínio CFEM diferencialmente expressa quando a linhagem QM6a de T. reesei foi crescida em celulose, bagaço de cana-de-açúcar e glicose. Nós demostramos, através de análises in silico, que as estruturas dessas proteínas de membrana com domínio CFEM apresentam características estruturais distintas entre si. Além disso, realizamos a caracterização funcional da proteína Tr111205. Através da expressão condicionada do gene Tr111205, nós demostramos o knockdown desse gene na presença de baixas concentrações de Cu2+ exógeno. Ensaios de crescimento mostraram que a linhagem mutante com o gene silenciado afetou no crescimento de T. reesei em diferentes fontes de carbono, além disso, houve diferença na esporulação, uma vez que a linhagem mutante produziu maiores quantidades de conídios em relação à linhagem parental. Por outro lado, a proteína Tr111205, com domínio CFEM, regula de forma positiva a adaptação ao estresse osmótico, ao estresse oxidativo e à manutenção da integridade da parede celular de T. reesei. Além disso, a proteína Tr111205 atua regulando positivamente a expressão de enzimas holocelulolíticas durante o cultivo Ptcu1:111205 em celulose. Entretanto, em cultivo com manitol, nossos resultados indicaram uma regulação negativa desses genes. Por fim, neste trabalho, demostramos que, dependendo da fonte de carbono utilizada, a proteína Tr111205 pode desencadear mecanismos que reprimem a transcrição de xyr1, causando, assim, diferentes perfis de expressão gênica de holocelulases. Sendo assim, esses resultados mostram o envolvimento desta proteína com domínio CFEM na regulação da expressão de celulases em T. reesei, possibilitando maior entendimento na elucidação do sensoriamento de nutrientes e melhor compreensão do comportamento das enzimas celulolíticas produzidas por T. reesei.