Identificação de genes envolvidos na tolerância ao alumínio em Saccharomyces cerevisiae.

dc.contributor.advisorCruz, Izinara Rosse dapt_BR
dc.contributor.advisorBrandão, Rogélio Lopespt_BR
dc.contributor.advisorCunha, Aureliano Claret dapt_BR
dc.contributor.authorFerreira, Ludmila da Conceição
dc.contributor.refereeCruz, Izinara Rosse dapt_BR
dc.contributor.refereeBrandão, Rogélio Lopespt_BR
dc.contributor.refereeCunha, Aureliano Claret dapt_BR
dc.contributor.refereeMagalhães, Cíntia Lopes de Britopt_BR
dc.contributor.refereeSantos, Fernanda Godoypt_BR
dc.date.accessioned2024-02-06T19:36:08Z
dc.date.available2024-02-06T19:36:08Z
dc.date.issued2022pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractA produção de etanol combustível representa um importante papel na economia de vários países, sendo os Estados Unidos, Brasil e China os maiores produtores mundiais. O bioetanol é um combustível renovável, sendo o biocombustível mais consumido no Brasil. A síntese do etanol é normalmente realizada com a obtenção de uma solução de açúcares, que são fermentados para produzir etanol, sendo este separado por destilação e purificado. A principal rota metabólica envolvida na fermentação alcoólica em leveduras é a glicólise. Diversos fatores fisiológicos podem influenciar no desempenho fermentativo da Saccharomyces cerevisiae, como o estresse osmótico, o estresse ácido, a contaminação bacteriana e a presença de níveis tóxicos de alumínio. Em virtude da fermentação ocorrer em condições ácidas, o alumínio, absorvido pela cana-de-açúcar em solos ácidos, provoca sérios problemas durante a fermentação. As cepas de leveduras industriais diferem bastante em relação à tolerância ao alumínio e, considerando o potencial de aplicação biotecnológica das leveduras, se faz necessário um estudo das bases genéticas envolvidas nesse fenótipo de tolerância. Neste contexto, o objetivo do presente projeto foi identificar no genoma da Saccharomyces cerevisiae genes que possam estar envolvidos na tolerância ao alumínio. Desse modo, localizou-se os genes presentes na região do QTL no cromossomo VI apontados por Mezadri (2018), envolvidos na tolerância ao alumínio em S. cerevisiae e avaliou-se a tolerância ao alumínio por meio de testes de crescimento contendo diferentes concentrações de alumínio. Para verificar se os genes candidatos a estarem envolvidos com a tolerância ao alumínio carregavam variantes genéticas que poderiam estar associadas ao fenótipo de interesse, as sequências de nucleotídeos desses genes foram alinhadas utilizando a ferramenta online Clustal Omega, para visualização e análise do alinhamento múltiplo das sequencias de nucleotídeos utilizou-se o programa Jalview 2 e para visualização das variantes genéticas utilizou-se a ferramenta IGV. Nossos resultados indicaram envolvimento de 18 genes com a tolerância ao alumínio e três tipos variantes genéticas sendo elas sinônima, missense e sem sentido, que permitem estudo de modificação de SNV. Além disso, nossos resultados fornecem dados promissores para melhoramento de cepas industriais para produção de bioetanol.pt_BR
dc.description.abstractenThe production of fuel ethanol plays an important role in the economy of several countries, with the United States, Brazil and China being the world's largest producers. Bioethanol is a renewable fuel, being the most consumed biofuel in Brazil. The synthesis of ethanol is normally carried out by obtaining a solution of sugars, which are fermented to produce ethanol, being separated by distillation and purified. The main metabolic pathway involved in alcoholic fermentation in yeast is glycolysis. Several physiological factors can influence the fermentative performance of Saccharomyces cerevisiae, like osmotic stress, the acid stress, bacterial contamination and the presence of toxic levels of aluminum. Because fermentation takes place in acidic conditions, the aluminum, absorbed by sugarcane in acidic soils, causes serious problems during fermentation. Industrial yeast strains differ greatly in tolerance to aluminum and, considering the potential biotechnological application of yeast, it is necessary to study the genetic bases involved in this tolerance phenotype. In this context, the aim of this project was to identify genes in the genome of Saccharomyces cerevisiae that may be involved in aluminum tolerance. Thus, the genes present in the QTL region were located on the VI chromosomes pointed out by Mezadri (2018), involved in aluminum tolerance in S. cerevisiae and aluminum tolerance was evaluated by means of growth tests containing different concentrations of aluminum. To verify whether candidate genes involved in aluminum tolerance carried genetic variants that could be associated with the phenotype of interest, the nucleotide sequences of these genes were aligned using the online tool Clustal Omega, for visualization and analysis of the multiple alignment of nucleotide sequences, the program used was Jalview 2 and to visualize the genetic variants, tool IGV was used IGV. Our results indicated the involvement of 18 genes with aluminum tolerance and three types of genetic variants, which are synonymous, missense and meaningless that allow SNV modification study. Furthermore, our results provide promising data for the improvement of industrial strains for bioethanol production.pt_BR
dc.identifier.citationFERREIRA, Ludmila da Conceição. Identificação de genes envolvidos na tolerância ao alumínio em Saccharomyces cerevisiae. 2022. 64 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/18060
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 12/12/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectMapeamento de QTLpt_BR
dc.subjectLeveduraspt_BR
dc.subjectVariantes genéticaspt_BR
dc.subjectTolerância ao alumíniopt_BR
dc.titleIdentificação de genes envolvidos na tolerância ao alumínio em Saccharomyces cerevisiae.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
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