Identificação dos mecanismos genéticos de resposta ao estresse ácido em Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Células de S. cerevisiae são submetidas a diferentes tipos de estresse durante o processo fermentativo para a produção de álcool combustível. No Brasil, este processo ocorre com reciclos celulares intercalados por etapas de pré-fermentação que inclui, entre outros procedimentos, o tratamento com ácido sulfúrico diluído para controle da população bacteriana. Este tratamento conduz a perda da viabilidade celular, com conseqüências no rendimento fermentativo. Considerando estes fatos, o presente trabalho tem o propósito de identificar a resposta genética e metabólica de S. cerevisiae ao estresse ácido, e revelar os mecanismos que conduzem a tolerância e adaptação celular. Foi realizada a triagem de mutantes com deleções crescendo em meio com pH neutro e ácido, onde foram comparados com a linhagem selvagem, assim como também foi avaliada a expressão gênica global e específica para genes envolvidos em diferentes via metabólicas. Os resultados mostraram que a via de Integridade da Parede Celular é o principal mecanismo responsável pela tolerância celular ao pH ácido, onde este dano ativa a via da proteína quinase C (PKC) principalmente pelo sensor de membrana Wsc1p. Adicionalmente, danos a parede celular podem mimetizar o efeito do choque hiperosmótico e ativar a via HOG, a qual amplifica o sinal da via PKC e induz a ativação dos canais de Ca2+ pelo aumento da expressão do gene SLT2, promovendo o influxo de cálcio que ativará a calcineurina. Juntos, estes mecanismos conduzem a mudanças na expressão de genes envolvidos com a regeneração da parede celular, metabolismo de carboidratos, resposta a feromônios e regulação do ciclo celular.