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Produção de enzimas hidrolíticas por fungos tem mecanismos elucidados
Divulgação
Para produzir o etanol de segunda geração (2G) é preciso realizar a hidrólise enzimática, processo no qual enzimas produzidas por microrganismos atuam em conjunto para degradar e converter carboidratos da palha e do bagaço da cana-de-açúcar em açúcares capazes de sofrer fermentação.
O entendimento dos mecanismos genéticos que regulam o controle e a produção dessas enzimas hidrolíticas por esses microrganismos é considerado fundamental para melhorar as tecnologias voltadas para essa finalidade.
Um grupo de pesquisadores da Unicamp, em parceria com colegas do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) do Centro Nacional de Pesquisa em Engenharia e Materiais (CNPEM) e da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), deu um importante passo para compreender diferentes mecanismos biológicos por trás do controle e produção de enzimas hidrolíticas especificamente por fungos.
“Nossas descobertas podem ser úteis para o desenvolvimento de enzimas com utilização em coquetéis enzimáticos para a produção de etanol de segunda geração e de outros produtos”, disse a Dra. Anete Pereira de Souza, professora da Unicamp e coordenadora do projeto, à Agência FAPESP.
Os pesquisadores analisaram os mecanismos genéticos envolvidos na secreção e expressão de enzimas usadas por fungos das espécies Trichoderma harzianum, Trichoderma ressei e Trichoderma atroviride para degradar a cana.
Encontrados no solo, esses fungos, que crescem em madeiras, cascas e até mesmo em outros fungos e substratos, hidrolisam diferentes tipos de carboidratos – como a celulose do bagaço e da palha da cana – por meio de enzimas presentes em suas paredes celulares.
A fim de avaliar se as enzimas produzidas pelas três espécies de fungos pertencentes ao gênero Trichoderma possuem semelhanças ou diferenças que podem aumentar ou diminuir sua eficiência na degradação de biomassa e se atuam de forma sinérgica durante esse processo, os pesquisadores utilizaram diferentes abordagens de biotecnologia e bioinformática.
Primeiramente, avaliaram o nível de atividade das enzimas secretadas pelas três espécies de fungos durante a fermentação de extratos de bagaço, celulose pura e glicose da cana, por meio da quantidade de proteínas presentes nesses três diferentes substratos no momento de pico do processo de biodegradação.
Por meio de um técnica de biotecnologia chamada RNA-seq, foi possível determinar também os genes expressos. Com base em ferramentas de bioinformática, os pesquisadores compararam esses dados e conseguiram identificar redes de genes corregulados pelas três espécies de fungos que podem ser fundamentais para a biodegradação da biomassa por esses microrganismos.
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Fonte: Elton Alisson| Agência FAPESP. Imagem: Antonio Scarpinetti (Reprodução).
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