Estudos moleculares dos genes XYL1 e XYL2 de Candida tropicalis visando a produção de xilitol

AUTOR(ES)

Luanne Helena Augusto Lima

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

O xilitol é um adoçante natural, anticariostático, utilizado principalmente na indústria de alimentos, com consumo anual estimado em 500.000 toneladas. O seu valor econômico, aliado a suas diversas aplicações, impulsionam pesquisas biotecnológicas para aumentar sua produção. A Candida guilliermondii FTI 20037 é uma das mais promissoras leveduras para produção de xilitol com rendimento acima de 0,5 g/Lh. Além disso, é capaz de produzir xilitol a partir de hidrolisado hemicelulósico de diversos resíduos agrícolas. A partir do seqüenciamento de regiões do DNA ribossômico de C. guilliermondii FTI 20037 foi demonstrado que esta levedura deve ser re-classificada como Candida tropicalis. O presente estudo representa uma das primeiras iniciativas para se desenvolver um sistema que permita a transformação genética de C. tropicalis com a finalidade de potencializar a produção de xilitol através da manipulação dos genes XYL1 (xilose redutase) e XYL2 (xilitol desidrogenase). Estes genes foram clonados e suas seqüências analisadas. O gene XYL2 por não ter sido ainda caracterizado, foi objeto de estudos mais detalhados. XYL2 é representado por uma ORF (open reading frame) de 1092 pb, que potencialmente codifica um polipeptídeo de 364 resíduos de aminoácidos, com ~40 kDa. XYL2 não possui íntrons, apresenta-se em única cópia no genoma de C. tropicalis e é controlado em nível transcricional pela presença de xilose. A seqüência primária da ORF XYL2 é idêntica à publicada no projeto genoma de C. tropicalis. Estudos de modelagem molecular demonstraram que a proteína Xyl2 pertence à família MDR (medium chain alcohol dehydrogenase) contendo sítios para ligação a zinco e NAD+. Para demonstrar sua funcionalidade, os genes XYL1 e XYL2 foram expressos com sucesso em S. cerevisiae. Visando o estabelecimento de um sistema de transformação para espécies de Candida um gene sintético (ZeoCan) que confere resistência a zeocina foi desenvolvido com o codon preferencial de C. tropicalis. Todavia, os resultados de transformação mostraram que a resistência a zeocina não é indicada como marca de seleção para C. tropicalis uma vez que esta levedura deve possuir mecanismos genéticos para anular o efeito do antibiótico.

ASSUNTO(S)

engenharia metabólica candida tropicalis xilitol xilitol desidrogenase xilose redutase biologia molecular

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