Busca e análise de lncRNA (long non-coding RNAs) importantes para a tolerância ao etanol em Saccharomyces cerevisiae
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Data
2019-10-10
Autores
Marques, Lucas Farinazzo
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
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. Os aspectos da genômica funcional relacionada à tolerância ao etanol são ainda pouco esclarecidos, e nem mesmo se sabe se os lncRNAs tem papel nesse processo. Poucos lncRNAs foram identificados em S. cerevisiae, e nem mesmo se conhece as redes lncRNAs-proteínas nessa espécie e nem se podem codificar micropeptídeos. Nesse contexto, este trabalho visa identificar lncRNAs em linhagens de S. cerevisiae com diferentes níveis de tolerância ao etanol. Para isso, foi realizado a montagem dos lncRNAs, predição de ligações lncRNA-proteínas, buscas de micropepetídeos, análises de conservação genômica, estrutural e funcional dos lncRNAs, avaliação da influência do lncRNAs em regular as expressões de seus vizinhos e comparação dos resultados entre linhagens mais e menos tolerantes ao etanol. As análises de enriquecimento ontológico apontam para uma relação próxima entre os lncRNAs e a tolerância ao etanol e uma conservação funcional, embora os dados não reportem nenhuma conservação nem genômica nem estrutural. Além disso, variados tipos de prováveis regulações foram sugeridas, sendo a regulação em trans majoritariamente inversa entre os lncRNAs e seus genes-alvo, diferentemente da maioria das regulações em cis. Esses dados, quando comparados com a literatura para diversas espécies, acaba confirmando a conservação funcional dos lncRNAs e o papel dessas moléculas não-codificantes como reguladores. Por fim, sugerimos que os lncRNAs estão agindo na superação do estresse causado pela alta concentração de etanol.
The yeast Saccharomyces cerevisiae is the most used microorganism for ethanol production due to its high fermentative capacity and resistance to different stressors along this process. However, the ethanol concentration is one of the most limiting factors of fuel production. The functional genomics aspects related to the ethanol tolerance are still unclear, and it is not clear if the lncRNAs really have a role in this process. Few lncRNAs were identified in S. cerevisiae, lncRNA-protein networks of this species are still unknown and also if they can code micropeptides. In this context, this thesis aims to identify lncRNAs and evaluate their roles in S. cerevisiae ethanol tolerance. Then, it was performed the assembling of lncRNAs, predictions of lncRNA-protein interactions, searches for potential micropeptides coding-lncRNAs, analysis of genomic, structural and functional conservation of lncRNAs, evaluation of the lncRNAs influence in regulating the expressions of their neighbors, and comparison between strains that are more and less tolerant to the ethanol. Moreover, many putative regulatory pathways were here suggested, being that most trans regulations act on an inversely manner between the expression of the lncRNAs and their target-genes, unlike observed in most of cis regulations. The current literature confirms the lncRNAs functional conservation here observed, and the role of these non-coding molecules as regulators. Finally, here we suggest that lncRNAs are acting to overcome the stress caused by the highest ethanol concentration.
The yeast Saccharomyces cerevisiae is the most used microorganism for ethanol production due to its high fermentative capacity and resistance to different stressors along this process. However, the ethanol concentration is one of the most limiting factors of fuel production. The functional genomics aspects related to the ethanol tolerance are still unclear, and it is not clear if the lncRNAs really have a role in this process. Few lncRNAs were identified in S. cerevisiae, lncRNA-protein networks of this species are still unknown and also if they can code micropeptides. In this context, this thesis aims to identify lncRNAs and evaluate their roles in S. cerevisiae ethanol tolerance. Then, it was performed the assembling of lncRNAs, predictions of lncRNA-protein interactions, searches for potential micropeptides coding-lncRNAs, analysis of genomic, structural and functional conservation of lncRNAs, evaluation of the lncRNAs influence in regulating the expressions of their neighbors, and comparison between strains that are more and less tolerant to the ethanol. Moreover, many putative regulatory pathways were here suggested, being that most trans regulations act on an inversely manner between the expression of the lncRNAs and their target-genes, unlike observed in most of cis regulations. The current literature confirms the lncRNAs functional conservation here observed, and the role of these non-coding molecules as regulators. Finally, here we suggest that lncRNAs are acting to overcome the stress caused by the highest ethanol concentration.
Descrição
Palavras-chave
RNAs longos não-codificantes, Saccharomyces cerevisiae, Bioinformática, long non-coding RNAs, Bioinformatics