Avaliação de mutações adaptativas ao estresse do etanol em leveduras

Resumo

Um fator crítico em fermentações alcoólicas é a inibição das leveduras pelo produto etanol. Por este motivo, a tolerância ao álcool é um requisito básico para leveduras industriais. Em projeto anterior, nós conduzimos experimentos de evolução adaptativa ao etanol em que propagamos seis populações da levedura Schizosaccharomyces japonicus por cerca de 2700 gerações em concentrações crescentes de álcool (até 10% v/v). Em outro protocolo, submetemos quatro populações de Saccharomyces cerevisiae PE-2 a cerca de 70-80 choques de 19% a 30% (v/v) de etanol. O sequenciamento genômico das linhagens adaptadas nos dois experimentos somados revelou cerca de 306 mutações. No presente projeto propomos um estudo minucioso das populações evoluídas obtidas nos experimentos anteriores, além de uma análise individual das mutações mais importantes encontradas no sequenciamento genômico, tanto de S. cerevisiae como de S. japonicus. Uma bateria de análises comparativas será estabelecida para acessar a adaptação das leveduras evoluídas ao etanol. As comparações incluirão ensaios de viabilidade celular após choques de etanol, crescimento em meio sólido com ou sem álcool, resistência da parede celular, análise de metabólitos, fermentações controladas e, principalmente, ensaios de competição (progenitor versus evoluído) nas condições dos experimentos de evolução. Em um segundo momento, iremos transformar individualmente os alelos mutantes mais importantes no genoma parental e estudar o efeito adaptativo ao etanol de cada respectiva mutação. Finalmente, os conhecimentos obtidos permitirão a engenharia genética racional de S. cerevisiae PE-2 para maior tolerância ao etanol. (AU)