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ANÁLISE FILOGENÉTICA DO GENE COX2 DA LEVEDURA DEKKERA BRUXELLENSIS

A levedura Dekkera bruxellensis, teleomorfo de Brettanomyces bruxellensis, é a maior contaminante nas destilarias que utilizam caldo de cana no mundo, provocando a diminuição da produtividade de etanol e, conseqüentemente, ocasionando prejuízos à indústria. A despeito de sua importância, poucos estudos genéticos estão publicados na literatura científica. Os trabalhos recentes do nosso grupo mostram que esta levedura apresenta uma grande adaptabilidade ao processo industrial e propomos uma análise genômica ampla para identificar os fatores responsáveis por esta característica. No presente trabalho, avaliamos o polimorfismo do gene COX2 que codifica a enzima citocromo oxidase II. Os resultados mostraram uma inesperada maior similaridade entre as seqüências do gene COX2 de isolados industriais de D. bruxellensis com seu ortólogo em D. custersii do que com a seqüência de COX2 da linhagem tipo de D. bruxellensis depositada no GenBank. Além disso, iniciamos a análise in silico comparada do genoma mitocondrial das leveduras ascomicota que possuem genoma mitocondrial seqüenciado e depositado GenBank. Com isso foi possível a construção de um mapa físico do genoma mitocondrial deste clado. Seis espécies apresentando similaridade genômica nuclear com D. bruxellensis foram submetidos a alinhamentos múltiplos através do programa computacional Mega v. 4.0. A ordem gênica foi definida como L-rRNA COII COIII S-rRNA COI ATPase 8 ATPase 6 Cyt b ATPase 9 Var 1, baseado no genoma de Saccharomyces cereviseae. Os programas CODEHOP e Codon Usage foram usados com a finalidade de refinar o desenho de primers degenerados a fim de se amplificar os genes ortólogos de D. bruxellensis. Os alinhamentos se mostraram representativos para construção dos primers, uma vez que foi observada uma alta variabilidade entre as seqüências gênicas sintênicas dos genes estruturais anteriormente citados. Estes dados proporcionam a base para futuras análises da genética e da evolução da população de D. bruxellensis, que servirá de base para o estabelecimento de correlações entre a variabilidade e genética e as capacidades fisiológicas de diferentes cepas industriais de D. bruxellensis em busca de melhor entendimento desse ―fitness competitivo‖ desta levedura no ambiente industrial.
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ANÁLISE FILOGENÉTICA DO GENE COX2 DA LEVEDURA DEKKERA BRUXELLENSIS

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.814112402102

  • Palavras-chave: microbiologia, levedura, bioinformática, genética molecular.

  • Keywords: molecular biology, yeasts, microbiology, bioinformatics.

  • Abstract: The yeast Dekkera bruxellensis, the teleomorph of Brettanomyces bruxellensis, is the main of distilleries spoilage worldwide, provoking the reduction of the productivity of ethanol and, consequently, causing economical losses to industries that use sugar cane juice. Despite of this importance, few genetic studies of this yeast can be found in the scientific literature. The recent works of our group show that this yeast presents a great adaptability to the industrial process and we propose wild genomic analysis to identify the responsible factors for this characteristic. In the present work, we evaluated the polymorphism of the COX2 gene that encodes the cytochrome oxidase II. The results showed an unexpected higher similarity of the COX2 nucleotides sequences of industrial isolates of D. bruxellensis with its orthologous in D. custersii than with the COX2 sequence of the D. bruxellensis type strain deposited at NCBI. The explanation for that similarity requires further investigation. We also started the in silico comparative analysis of the mitochondrial genome of all ascomicota yeast sequenced so far, whose sequences are deposited at the NCBI database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov). Thus, a putative physical map of the mitocondrial genome of this clade was possible. Six species presenting nuclear genomic similarity with D. bruxellensis had been submitted to the alignments through the computational program Mega v. 4.0.The gene order was defined as L-rRNA COII COIII S-rRNA COI ATPase 8 ATPase 6 Cyt b 9 ATPase 9 Var 1, based in the genome of Saccharomyces cereviseae. The program CODEHOP and Codon Usage was used with the objective to refine the design of degenerated primers in order to amplify D. bruxellensis ortholougous genes. The alignments had shown representative for construction of primers, a time that had a good conservation between the nearly genetic sequences of the structural genes previously cited. These dates provide resource to further analyses of the population genetics and evolution of D. bruxellensis and of the genetic bases of its physiological capabilities

  • Felipe Moraes Alecrim
  • Edvânia Maria Soares da Silva
  • Maria Isabel Pereira Marques
  • Paulo Sérgio Rocha Lima
  • Marlon Alves Cordeiro
  • Karla Roberta Alves de Carvalho
  • Maria Júlia Florentino dos Santos
  • Valdilene Apolônia da Silva Domingos
  • Gerlaine Cardoso dos Santos
  • Sidnei Soares e Silva
  • Luiz Pinheiro Filho
  • Jailson da Silva
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