Análise de redes revela diferentes estratégias de degradação de celulose em cepas de Trichoderma harzianum associadas a XYR1 e CRE1

Resumo

Trichoderma harzianum, cuja expressão gênica é rigidamente controlada pelos fatores de transcrição (TFs) XYR1 e CRE1, é um potencial candidato para a produção de enzimas hidrolíticas. Aqui, realizamos uma análise de rede de T. harzianum IOC-3844 e T. harzianum CBMAI-0179 para explorar como a regulação desses TFs varia entre essas cepas. Além disso, exploramos as relações evolutivas das sequências de proteínas XYR1 e CRE1 entre Trichoderma spp. Os resultados das cepas de T. harzianum foram comparados com os de Trichoderma atroviride CBMAI-0020, uma espécie micoparasitária. Embora transcritos que codificam enzimas ativas em carboidratos (CAZymes), TFs, transportadores e proteínas com funções desconhecidas tenham sido coexpressos com cre1 ou xyr1, outras proteínas indiretamente relacionadas à degradação da celulose foram identificadas. Os termos GO enriquecidos que descrevem as transcrições desses grupos diferiram em todas as cepas, e várias vias metabólicas com alta similaridade entre ambos os reguladores, mas diferenças específicas de cepas foram identificadas. Além disso, as sub-redes CRE1 e XYR1 apresentaram diferentes perfis de topologia em cada linhagem, provavelmente indicando diferenças nas influências desses reguladores de acordo com os fungos. Os hubs dos grupos cre1 e xyr1 incluíam transcritos ainda não caracterizados ou descritos como relacionados à degradação da celulose. As análises de primeiro vizinho confirmaram os resultados do perfil dos transcritos coexpressos em cre1 e xyr1. As análises dos caminhos mais curtos revelaram que as CAZymes reguladas positivamente sob condições de degradação da celulose estão mais intimamente relacionadas a ambos os reguladores, e novos alvos entre essas vias de sinalização foram descobertos. Embora as linhagens de T. harzianum avaliadas sejam filogeneticamente próximas e suas sequências de aminoácidos relacionadas a XYR1 e CRE1 sejam muito semelhantes, o conjunto de transcritos relacionados a xyr1 e cre1 diferiu, sugerindo que cada linhagem de T. harzianum utilizou uma estratégia de regulação específica para degradação de celulose . Mais interessante, nossos achados podem sugerir que XYR1 e CRE1 regulam indiretamente genes que codificam proteínas relacionadas à degradação de celulose nas cepas de T. harzianum avaliadas. Acreditamos que nossos achados são importantes para ampliar o conhecimento sobre a regulação da degradação da celulose em T. harzianum e abrir caminho para mais estudos sobre as diferenças entre cepas da mesma espécie. Uma melhor compreensão da biologia básica dos fungos durante o processo de degradação da celulose pode contribuir para o uso de tais enzimas em diversas aplicações biotecnológicas. (AU)