Análises integrativas aplicadas à tolerância ao etanol em linhagens de Saccharomyces cerevisiae: uma abordagem envolvendo transcriptoma, proteômica, biologia de sistemas e aprendizado de máquina

Resumo

A levedura Saccharomyces cerevisiae é o microrganismo mais utilizado para a produção de etanol devido a sua alta capacidade fermentativa e resistência aos estresses oriundos desse processo. Entretanto, a própria concentração de etanol é um dos fatores mais limitantes no processo de produção desse combustível, pois o aumento da concentração desse composto leva a inviabilização das células e consequentemente uma redução na produtividade. Grande parte dos estudos focados na tolerância ao etanol se fixam no conhecimento da biologia desse processo e na produção/seleção de linhagens mais tolerantes, no entanto, os aspectos moleculares e sistêmicos desse processo são ainda pouco esclarecidos. Nesse contexto, o presente projeto visa gerar e analisar transcriptomas e proteomas de linhagens com diferentes tolerâncias ao etanol submetidas a um experimento de tolerância à esse composto, tendo como foco análises comparativas-funcionais buscando identificar os aspectos sistêmicos relativos a esse fenótipo. Para isso, análises de expressão diferencial, redes de regulação gênica, de interação entre proteínas e redes metabólicas serão reconstruídas, modeladas, comparadas e padrões desses sistemas serão também extraídos. O uso de diversas técnicas, métodos, formas de análises, construção de modelos, a extração de padrões e as possíveis conclusões que possam ser elaboradas com base nos resultados quanto ao fenômeno tolerância ao etanol em S. cerevisiae (o qual nunca fora investigado em um contexto sistêmico-integrativo tal como aqui está proposto), serão as reais inovações que o projeto poderá trazer. (AU)