Caracterização funcional dos long non-coding RNAs (lncRNAs) de Saccharomyces cerevisiae na tolerância ao etanol
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Data
2022-01-21
Autores
Schnepper, Amanda Piveta
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Saccharomyces cerevisiae é a levedura responsável por grande parte dos processos fermentativos do cotidiano, principalmente a produção de etanol como combustível. Dado o aumento da demanda de uso do etanol, cada vez mais a engenharia genética tem sido usada para entender o metabolismo das leveduras, elucidar as regulações envolvidas nas vias de produção de etanol e melhorar o desempenho das leveduras na fermentação. Neste trabalho, iremos explorar os lncRNA responsivos ao estresse por etanol do ponto de vista funcional. LncRNAs são moléculas de RNA com mais de 200 nt e que normalmente não codificam proteínas. Estes RNAs atuam regulando o metabolismo das células por meio de regulações transcricionais ou traducionais, uma vez que possuem a capacidade de interagir com DNA, RNA e proteínas. Experimentos de modelagem em tripla-hélice mostraram um potencial dos lncRNAs em interagir com a região promotora de diversos genes de S. cerevisiae, atuando tanto na sobre-expressão quanto na sub-expressão destes genes. O KO do transcr_9136 reduziu a tolerância ao etanol e alterou a expressão dos genes RRP1 e ILT1, vizinhos a este lncRNA. Na linhagem BY4742, o KO do transcr_10027 resultou em alterações no crescimento, redução da tolerância ao etanol e diferenças significativas nos mecanismos de resposta ao estresse, como a formação de P-bodies e grânulos de estresse. Desta forma, reporta-se a importância das regulações mediadas por lncRNAs no metabolismo das leveduras, o que pode contribuir para estudos posteriores e orientar experimentos de engenharia genética.
Saccharomyces cerevisiae is a yeast responsible for the ordinary fermentation processes, mainly concerning the ethanol-fuel production. The increasing demand for ethanol prompts the use of genetic engineering to understand yeast metabolism, elucidate how regulations are involved in ethanol production, and to improve ethanol yield. Herein, we explore the ethanol stress responsive lncRNAs from a functional view. The lncRNAs are RNAs larger than 200 nt that usually do not code proteins. These RNAs work on regulating the cell metabolism by transcriptional or translational regulation. The ones are also able to interact with DNA, RNA and proteins. Triple-helix interaction experiments reveled that lncRNAs may interact with promoter region of many S. cerevisiae genes to either up or down regulate the genesThe transcript_9136 KO albeit the ones had reduced ethanol tolerance and exhibited RRP1 and ILT1 expression changes: these genes are close to that lncRNA. In the BY4742 strain, the transcr_10027 KO lead to growth changes, but reduced the ethanol tolerance and caused differences in stress response mechanisms such as P-bodies and stress granules formation. Thus, the importance of lncRNA-mediated regulations in yeast metabolism is here shown, which may contribute to further studies by guiding genetic engineering experiments.
Saccharomyces cerevisiae is a yeast responsible for the ordinary fermentation processes, mainly concerning the ethanol-fuel production. The increasing demand for ethanol prompts the use of genetic engineering to understand yeast metabolism, elucidate how regulations are involved in ethanol production, and to improve ethanol yield. Herein, we explore the ethanol stress responsive lncRNAs from a functional view. The lncRNAs are RNAs larger than 200 nt that usually do not code proteins. These RNAs work on regulating the cell metabolism by transcriptional or translational regulation. The ones are also able to interact with DNA, RNA and proteins. Triple-helix interaction experiments reveled that lncRNAs may interact with promoter region of many S. cerevisiae genes to either up or down regulate the genesThe transcript_9136 KO albeit the ones had reduced ethanol tolerance and exhibited RRP1 and ILT1 expression changes: these genes are close to that lncRNA. In the BY4742 strain, the transcr_10027 KO lead to growth changes, but reduced the ethanol tolerance and caused differences in stress response mechanisms such as P-bodies and stress granules formation. Thus, the importance of lncRNA-mediated regulations in yeast metabolism is here shown, which may contribute to further studies by guiding genetic engineering experiments.
Descrição
Palavras-chave
Saccharomyces cerevisiae, LncRNAs, Tolerância ao etanol, Leveduras, Engenharia genética