Expressão diferencial de genes associados à degradação enzimática e destoxificação da torta de pinhão-manso em Pleurotus pulmonarius

Abstract

A biodestoxificação da torta de pinhão-manso oferece vantagens sobre outros métodos de destoxificação em termos de eficiência, custo e potencial para desenvolvimento de produtos secundários. No entanto, apesar de todas essas vantagens ainda não foi elucidado o mecanismo envolvido (genes, proteínas e vias metabólicas) nesse processo de biodegradação dos EFs por microorganismo. No cenário de biodestoxificação, o macro-basidiomiceto Pleurotus pulmonarius EF-88 degrada com eficiência esse composto e ainda produzir cogumelos comercialmente viáveis. O presente estudo foi conduzido com a finalidade de identificar genes e mecanismos celulares envolvidos no processo de destoxificação dantorta de pinhão-manso. E para isso, ferramentas transcritômicas (RNA-seq) e proteômicas (LC-MS-MS) foram utilizadas. A degradação dos EFs ao longo do cultivo sólido foi usada como parâmetro para determinar os pontos critícos para análise transcritomica e proteomica. O transcriptoma do P. pulmonarius EF88 foi montado usando a estratégia de novoe foram mapeados um total de 23297 genes. O cultivo do basidiomiceto P. pulmonarius em torta de pinhão-manso tóxica revelou um total de 351 DEGs (genes diferencialmente expressos) dos quais 234 estavam superexpressos e 117 reprimidos. As análises proteômicas quantitativas mostraram que 23 proteínas estavam moduladas em 9DAI e 40 proteínas em 12DAI. De acordo com os resultados obtidos em ambas estratégias foi possível estabelecer um modelo de degradação dos EFs por P. pulmonarius: Proteínas hidrofobinas atuam no recrutamento e de esterases e metaloproteases e estas enzimas hidrolisam as ligações C-13 e C-16 dos EFs, os produtos sencundários formados na hidrolíse inicial são oxidados por monooxigenases P450. Complexos proteicos formados por hidrofobinas e enzimas hidrolíticas (esterase e metaloprotease) podem aumentar a eficiência de degradação dos EFs presentes na torta de pinhão-manso. Os resultados obtidos nesse trabalho fornecem os primeiros resultados a nível molecular envolvidos na biodestoxificação dos EFs por microorganismos, e podem ser usados para solucionar alguns gargalhos relacionados a biodegradação dos ésteres de forbol, como tempo de cultivo e dificuldade de escalomamento.