Análise genômica e transcriptômica de Saccharomyces cerevisiae em resposta a estresses consecutivos

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dc.contributor.advisor1Fernandes, Patricia Machado Bueno
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000326953638
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2441925791593067
dc.contributor.authorCosta, Ane Catarine Tosi
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000225219653
dc.contributor.authorLatteshttps://orcid.org/0000-0002-2521-9653
dc.contributor.referee1Brandão, Rogelio Lopes
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-8116-5979
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5985706469119679
dc.contributor.referee2Torres, Fernando Araripe Goncalves
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-3650-7271
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8228010543041248
dc.contributor.referee3Santos, Alexandre Martins Costa
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000000288018875
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4144105396879016
dc.contributor.referee4Ventura, José Aires
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000000314221739
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8687116881326074
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:47Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:47Z
dc.date.issued2021-08-12
dc.description.abstractDuring fermentation, yeasts face simultaneous and consecutive stresses, and their efficiency and performance depend on their adaptation to these unstable conditions. Even with the advent of omics analyzes, which allowed the complete yeast genome and its transcriptome to be studied, the response to consecutive stresses is still not well understood. To explore this, the genome and transcriptome of an industrial, stress-resistant strain (BT0510) was analyzed after consecutive stress and compared with other yeasts. Analysis of the genome of BT0510 identified several changes in genes involved in nitrogen metabolism and organelle integrity, as well as fragmentation of several flocculation genes. The strain also showed deletion of several genes encoding asparaginases, DUP240 family genes and maltose utilization loci. The common transcriptional response of BT0510 to different consecutive stresses indicated alterations in carbon metabolism, peroxisome activity, and oxidative stress response. Several genes were identified as key genes in the response, such as SYM1, STF2, and several HSPs along with the transcription factors ADR1 and USV1. Comparison of the transcriptome of BT0510 with a laboratory strain in response to the same stresses reinforced the role of ADR1 as well as SYM1 and several small HSPs. Comparative analysis of the transcriptome also suggested STF2 as a possible tolerance inducer in the industrial strain. Taken together, these results indicate target genes for the construction of more resistant strains that can optimize various fermentation processes.
dc.description.resumoDurante a fermentação, as leveduras enfrentam estresses simultâneos e consecutivos, e sua sobrevivência e a eficiência do processo fermentativo dependem de sua adaptação a essas condições instáveis. Mesmo com o advento das análises ômicas que possibilitaram o estudo do genoma completo de levedura e de seu transcriptoma, a resposta aos estresses consecutivos ainda não é muito clara. Para explorar isso, uma cepa de linhagem industrial (BT0510) floculante, resistente à diversos estresses e com alta produtividade teve seu genoma sequenciado e analisado, seguido de uma análise do transcriptoma após estresses consecutivos. Os resultados foram contrastados com o de outras leveduras. A análise do genoma da BT0510 identificou várias alterações em genes envolvidos no metabolismo de nitrogênio e integridade de organelas, assim como a fragmentação de vários genes de floculação. A cepa também apresentou deleção de alguns genes que codificam asparaginases, genes da família DUP240 e do loci de utilização de maltose. A resposta transcricional comum da BT0510 frente a diferentes estresses consecutivos indicou alterações no metabolismo de carbono, atividade do peroxissomo e resposta a estresse oxidativo. Diversos genes foram apontados como genes chave na resposta como SYM1, STF2 e várias HSPs, além dos fatores de transcrição ADR1 e USV1. A comparação do transcriptoma da BT0510 com o de uma cepa laboratorial em resposta aos mesmos estresses reforçou o papel de ADR1 assim como de SYM1 e de várias pequenas HSPs. A análise comparativa do transcriptoma também indicou STF2 como possível indutor de tolerância na cepa industrial. Em conjunto, estes resultados indicam genes alvos para construção de cepas mais resistentes que podem otimizar diversos processos fermentativos.
dc.description.sponsorshipMinisterio Da Ciencia E Tecnologia
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14983
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.rightsopen access
dc.subjectRNA-Seq
dc.subjectlevedura
dc.subjecttolerância a estresse
dc.subjectprocesso fermentativo
dc.subjectgenoma
dc.subjectTranscriptoma
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleAnálise genômica e transcriptômica de Saccharomyces cerevisiae em resposta a estresses consecutivos
dc.title.alternativeGenomic and transcriptomic analysis of Saccharomyces cerevisiae under consecutive stresses
dc.typedoctoralThesis
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