Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-11-07T20:27:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvolvimentoÍonCálcio.pdf: 1506646 bytes, checksum: 7dde3667710312142c80b380bbd24455 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-11-10T16:31:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvolvimentoÍonCálcio.pdf: 1506646 bytes, checksum: 7dde3667710312142c80b380bbd24455 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-10T16:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22741 bytes, checksum: 6d485fa57a2ebb95a6dd0efb0da258db (MD5) DISSERTAÇÃO_EnvolvimentoÍonCálcio.pdf: 1506646 bytes, checksum: 7dde3667710312142c80b380bbd24455 (MD5) Previous issue date: 2014 / Para manter sua capacidade produtiva, as células de leveduras precisam adaptar-se às mudanças ambientais que ocorrem durante o processo produtivo. A resposta a baixo pH é de interesse, pois tal exposição ocorre sob condições industriais como no tratamento ácido para redução de contaminação bacteriana antes da reciclagem celular em processos fermentativos. Semelhante à resposta a ácidos orgânicos, a resistência a ácidos inorgânicos envolve mudanças da permeabilidade de membrana, extrusão ativa de H+ e modulação da expressão gênica. O presente trabalho estudou a participação do íon cálcio na resposta ao estresse ácido na levedura Saccharomyces cerevisiae. Os resultados obtidos mostram elevação transitória dos níveis citoplasmáticos de Ca2+ desencadeada por pulso ácido e que esta mudança decorre do influxo de cálcio extracelular e da mobilização vacuolar do íon. Testes de viabilidade celular sugerem que a tolerância da S. cerevisiae a estresse ácido envolve a ativação da via de sinalização da calcineurina dependente de Ca2+/calmodulina e consequente regulação da expressão de alguns genes mediada pelo fator de transcrição Crz1p/Tcn1p. A tolerância dos mutantes nulos da via de sinalização da quinase Snf1p, responsável pela utilização de fontes alternativas de carbono, foi menor em relação à cepa parental BY4741, sugerindo a participação desta via na resposta a baixo pH. Em conjunto, os resultados mostram a importância das vias de sinalização da fosfatase calcineurina e da quinase Snf1p para a resposta da S. cerevisiae a estresse ácido. _____________________________________________________________________ / ABSTRACT: To maintain their productive capacity, yeasts cells need to adapt to environmental changes that occur during production process. Acid stress response is of interest, because such exposure occurs under industrial conditions, such as the acidic treatment to reduce bacterial contamination before cell recycling in fermentation process. Resembling the response to organic acids, resistance to inorganic acids exposure involves changes in membrane permeability, active extrusion of H+ and gene expression modulation. The present work studied ion calcium involvement in acid stress response in Saccharomyces cerevisiae. Results show that there is transient elevation of cytoplasmic Ca2+ levels triggered by acid pulse and this happens through influx of extracellular calcium and vacuolar mobilization. Cell viability tests suggest that tolerance of S. cerevisiae to acid stress involves the Ca2+/calmodulin-dependent calcineurin pathway activation and subsequent gene expression regulation mediated by the transcription factor Crz1p/Tcn1p. The tolerance of null mutants of the kinase Snf1p signaling pathway, responsible for the use of alternative carbon sources, was lower compared to the parental strain BY4741, suggesting the involvement of this pathway in response to low pH. Together, the results show the importance of calcineurin and Snf1p signaling pathways to S. cerevisiae response to acid stress.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4595_1.pdf: 1938039 bytes, checksum: c4f93fc7a8d37e558b6625c6c70bbb3f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de fermentação alcoólica industrial é caracterizado por um intenso reciclo das células de leveduras, com constante exposição a baixos valores de pH tanto no mosto quanto no pré-fermentador. Isto induz um constante estresse ácido que leva a diminuição da viabilidade celular no processo. Este trabalho tem como objetivo o estudo dos fatores celulares responsáveis pela resistência ao estresse ácido a partir da identificação dos genes de Saccharomyces cerevisiae que respondem a este estresse e do isolamento e caracterização de mutantes resistentes a ácidos inorgânicos. Inicialmente a linhagem JP1 foi isolada do mosto de fermentação pela sua capacidade de dominância no processo fermentativo de diferentes destilarias. Esta linhagem apresentou a mesma resposta fenotípica às diferentes formas de estresse industrial (ácido e etanólico) que a linhagem comercial PE-2. As células da linhagem JP-1 foram posteriormente testadas para o crescimento celular e desempenho fermentativo em meio mineral acidificado e os resultados mostraram o baixo pH do meio não influenciou estes dois parâmetros. Adicionalmente, cerca de 1% dos genes da linhagem de laboratório JT-95 de S. cerevisiae apresentou modificação no padrão de expressão, sendo 35 genes reprimidos e 28 genes induzidos pelo ácido sulfúrico. Entretanto, não se observou uma relação direta entre o conjunto de genes modificados e os mecanismos conhecidos de resposta a estresse, o que sugere uma resposta multifatorial ao choque ácido em leveduras. E finalmente um mutante resistente a ácidos inorgânicos (sulfúrico e clorídrico) foi isolado a partir de células da linhagem JP-1. Este mutante foi capaz de crescer em meio ajustado para pH 2, mas semelhante ao parental não apresentou resistência a ácidos orgânicos (sorbato). Isto mostra que a resistência a estes dois tipos de ácidos deve ser mediada por mecanismos celulares diferentes. A análise de expressão gênica neste mutante deverá gerar informações mais precisas sobre este mecanismo de resistência