ESTUDO GENÉTICO DE UMA LINHAGEM INDUSTRIAL AMPLAMENTE UTILIZADA NA PRODUÇÃO DE BIOETANOL

Osmar Vaz Carvalho-netto (UNICAMP); Marcelo Falsarella Carazzolle (UNICAMP); Fabiana Melo Duarte (UNICAMP); Silvia Kazue Missawa (UNICAMP); Felipe Galzerani (UNICAMP); Juan Lucas Argueso (Duke University); Gonçalo Amarante Guimarães Pereira (UNICAMP)

A fermentação alcoólica por levedura é atualmente uma das metodologias mais robustas para a produção biotecnológica de combustível a partir de fontes renováveis, em escala econômica. No Brasil, PE-2, CAT-1, BG-1 e SA-1 são as quatro principais linhagens de Saccharomyces cerevisiae utilizadas para produção de bioetanol. Estas linhagens foram previamente isoladas de usinas e selecionadas por possuírem uma série de características desejáveis, tais como alto rendimento fermentativo, resistência a temperaturas elevadas e boa permanência nas dornas. Este trabalho teve como objetivo compreender a fisiologia da linhagem PE-2 (isolado JAY270) visando a identificação de fatores genéticos relacionados com seu alto desempenho nas dornas de fermentação. Para isto, em um primeiro momento fizemos um estudo da estrutura genética da linhagem utilizando as técnicas de cariotipagem por eletroforese em campo pulsado (PFGE), hibridização comparativa do genoma (CGH-array) e Southern blot. Em uma segunda etapa, analisamos por microarranjos de cDNA o perfil de expressão gênica da JAY270 comparado com uma linhagem padrão de laboratório (S288c). Observamos que genes responsáveis pela resistência ao estresse oxidativo (SNO2/3 e SNZ2/3) estavam presentes duplicados na JAY270 e localizados em regiões teloméricas do genoma, levando a uma maior problabilidade de sofrerem eventos de recombinação e duplicação gênica. Os dados de expressão gênica corroboraram com estas observações e forneceram novos indícios de que a maquinaria gênica desta linhagem é extremamente eficiente. Estes resultados sugerem que o conteúdo e a organização genética encontrados na linhagem lhe conferem vantagens adaptativas, refletindo em um ótimo desempenho durante a fermentação. A compreensão mais aprofundada destas características deverão fornecer novas informações para a utilização no desenvolvimento de linhagens modificadas ainda mais eficientes.