Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-18Bitstream added on 2014-12-02T11:21:06Z : No. of bitstreams: 1 000773336_20190218.pdf: 311514 bytes, checksum: 3013fb73613f9ad6df44d3e85824afe7 (MD5) / O fungo filamentoso Neurospora crassa é um organismo modelo amplamente utilizado para estudos de diversos aspectos da biologia dos eucariotos. Nosso laboratório tem utilizado este fungo para estudar os mecanismos moleculares e bioquímicos envolvidos na regulação do metabolismo de glicogênio. A avaliação de uma coleção de linhagens mutantes individualmente nocauteadas em genes que codificam fatores de transcrição permitiu identificar várias proteínas potencialmente envolvidas na regulação do metabolismo de glicogênio do fungo N. crassa. Dentre as proteínas, o fator de transcrição FLBC foi identificado como uma possível proteína regulatória do metabolismo de glicogênio. A linhagem mutante apresentou alterações no perfil de acúmulo de glicogênio e na expressão do gene gsn em relação à linhagem selvagem, quando submetidas a estresse térmico. Estudos preliminares realizados anteriormente em nosso laboratório mostraram severas alterações morfológicas na linhagem flbCKO, como reduzida capacidade de conidiação, com a presença de poucos microconídios, formação de hifas aéreas reduzidas, morfologia das extremidades das hifas alterada, aspecto e morfologia alterados das colônias e produção acentuada do pigmento melanina, indicando que a proteína FLBC desempenha importante papel no desenvolvimento do fungo. O fator de transcrição FLBC, objeto de estudo deste trabalho, é uma proteína homóloga às proteínas FlbC e FLE1 dos fungos Aspergillus nidulans e Podospora anserina, respectivamente, ambas envolvidas nos processos de conidiação e desenvolvimento dos fungos. O objetivo deste trabalho foi realizar uma caracterização funcional detalhada deste fator de transcrição em N. crassa. Análises de expressão gênica mostraram níveis elevados do transcrito flbC durante o crescimento vegetativo do fungo e após a indução do desenvolvimento assexual. A linhagem nocaute mostrou uma desregulação... / The filamentous fungus Neurospora crassa is a model organism widely used for studies of several aspects of the biology in eukaryotes. We have been studying the molecular and biochemical mechanisms involved in glycogen metabolism regulation in this fungus. The screening of a knocked-out strains set in genes encoding transcription factors has identified many proteins likely involved in the regulation of glycogen metabolism in the fungus N. crassa. Among the proteins, the transcription factor FLBC was identified as a regulatory protein of the glycogen metabolism. The mutant strain showed changes in the glycogen accumulated and in the gsn gene expression when compared to the wild-type strain under heat stress. Preliminary studies carried out in our laboratory showed severe morphological changes in the strain flbCKO, such as reduced ability to conidiate, presence of a few microconidia, reduced production of aerial hyphae, altered morphology of hyphae tips, changes in the colonies morphology and high production of the pigment melanin, suggesting that FLBC plays an important role in the fungus development. The transcription factor FLBC, object of study in this work, is the Aspergillus nidulans and Podospora anserina FlbC/FLE1 homologous protein, respectively, both involved in conidiation and fungal growth. The purpose of this study was to perform functional characterization of this transcription factor in N. crassa. Analysis of gene expression showed high levels of the transcript flbC during vegetative growth and after induction of asexual development. The knockout strain presented a misregulation in the accumulation of reserve carbohydrate (glycogen and trehalose) during vegetative growth accumulating higher levels of both carbohydrates as compared to the wildtype strain. Analysis of gene expression in the strains wild-type and flbCKO showed that gdn (encoding for debranching enzyme) and gpn (encoding glycogen phosphorylase) genes are...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-01-30Bitstream added on 2014-06-13T18:09:18Z : No. of bitstreams: 1 avaca_js_me_araiq.pdf: 1586941 bytes, checksum: 07a6c5702a63cebb17218e18a8aa2449 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foi realizado o isolamento do cDNA e do gene que codifica a proteína semelhante à Pho85p de Saccharomyces cerevisiae, em Neurospora crassa. Um fragmento de 1,1 kb correspondendo à seqüência nucleotídica do gene em N. crassa foi amplificado e confirmado por sequenciamento, o qual foi utilizado no rastreamento de uma biblioteca de cDNA de N. crassa, resultando em um plasmídeo contendo a ORF que codifica a Ncpho85 e as seqüências upstream e downstream à ORF. Este inserto foi seqüenciado, a ORF isolada apresentou 1014 bp, a região upstream contém 304 bp e a downstream 561 nucleotídeos. Após sequenciamento do cDNA, a seqüência polipeptídica da proteína foi comparada com outras proteínas semelhantes à Pho85p de fungos miceliares, leveduriformes além de S. cerevisiae. Esta ORF isolada foi utilizada no rastreamento de uma biblioteca genômica de N. crassa, possibilitando o isolamento de um plasmídeo contendo a seqüência genômica, o qual foi submetido a sequenciamento. No inserto foi possível confirmar a presença do intron (de 89 bp) no nucleotídeo 69, confirmando os dados existentes no banco de dados de N. crassa. A expressão do gene foi analisada ao longo do crescimento do fungo, em diferentes meios de cultivo, através de experimentos de Northern blot. A presença de duas bandas de hibridização, uma de 2,2 kb e uma 2,7 kb foi observada em todos os experimentos realizados. Um pico de expressão dos dois transcritos ocorreu no tempo de 12 horas, sendo mais evidente para o transcrito de menor tamanho, o qual seria o transcrito do cDNA isolado anteriormente. Resultados preliminares da expressão da proteína ao longo do crescimento do fungo foram obtidos por Western blot. Apenas uma banda da proteína foi observada, a qual apresentou o tamanho aproximado de 40 kDa, próximo ao tamanho da proteína NcPHO85, deduzida a partir da seqüência do cDNA. / In this study we performed the isolation of the cDNA and the gene that codes for the Pho85p-like protein from Saccharomyces cerevisiae in Neurospora crassa. A fragment of 1.1 kb corresponding to the nucleotide sequence of the gene from N. crassa was amplified by PCR and confirmed by DNA sequencing. This fragment was used to screen a N. crassa cDNA library resulting in a plasmid containing the ORF plus and the upstream and downstream regions. The insert from the plasmid was sequenced and the ORF showed to have 1014 bp, whereas the upstream and downstream regions had 304 bp and 561 bp, respectively. After sequencing the cDNA, the polypeptide sequence was compared to the same protein from mycelial fungi and yeasts. The isolated ORF was used to screen a N. crassa genomic library leading to the isolation of a plasmid containing the genomic sequence. After DNA sequencing the insert showed the presence of an intron (89 bp) starting at nucleotide 69. This result was in agreement with the information from the N. crassa database. Gene expression analysis during the vegetative growth in different media was performed by Northern blot. Two hybridization bands were observed in the experiments, one of 2.2 kb and another one of 2.7 kb. The maximum expression of both transcripts happened at 12 h of growth, this was more pronounced for the smaller transcript, which probably is the transcript of the isolated cDNA. Preliminary results of protein expression during vegetative growth were obtained by Western blot analysis. Only one band with approximately 40 kDa was observed, the expected size for the NcPHO85 protein sequence deduced from the cDNA sequence. In order to evaluate the role of this protein in glycogen metabolism and in other cellular functions in N. crassa we started the gene inactivation.

Orientador: Maria Célia Bertolini / Banca: Cleslei Fernando Zanelli / Banca: Iran Malavazi / Resumo: O fungo Neurospora crassa é um organismo amplamente utilizado como organismo modelo na compreensão de aspectos fundamentais da biologia dos eucariotos. Nosso laboratório tem utilizado este fungo para estudar os mecanismos bioquímicos e moleculares envolvidos na regulação do metabolismo do glicogênio. A avaliação de uma coleção de linhagens mutantes individualmente nocauteadas em genes que codificam fatores de transcrição permitiu identificar várias proteínas potencialmente envolvidas na regulação do metabolismo do glicogênio neste organismo modelo. As linhagens mutantes selecionadas apresentaram alterações no perfil de acúmulo de glicogênio e expressão do gene que codifica a enzima glicogênio sintase (gsn) durante a situação de estresse térmico. Entre estas, as linhagens mutantes nas ORFS NCU03043, NCU01629 e NCU04731, anotadas como proteínas hipotéticas no banco de dados do genoma do fungo, foram selecionadas para o presente estudo. Através de análises de Blast, a proteína codificada pela ORF NCU04731 mostrou ser homóloga ao grupo de fator de transcrição SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding Protein) de mamíferos, que atuam como principal regulador da síntese de colesterol. Estas proteínas possuem domínio transmembrana e são ativadas após clivagem. Uma proteína ortóloga a SREBP (Sre1) foi identificada em Schizosaccharomyces pombe, entretanto, enquanto a habilidade de resposta a esteróis é conservada, as SREBPs de fungo regulam genes envolvidos na resposta transcricional à hipóxia, sendo necessárias para o crescimento em baixas concentrações de oxigênio. A proteína codificada pela ORF NCU03043 mostrou homologia a proteínas FlbC e FLE1 de fungos, as quais estão envolvidas na conidiação e desenvolvimento asexual. A linhagem flbCKO de N. crassa apresentou defeitos na progressão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The fungus Neurospora crassa has been widely used as a model organism for fundamental aspects of eukaryotic biology. We have been studying the biochemical and molecular mechanisms involved in glycogen metabolism regulation in this fungus. The screening of a set of knocked-out strains in genes encoding transcription factors was previously performed as an attempt to identify transcription factors regulating glycogen metabolism in N. crassa. Mutant strains presenting changes in glycogen accumulation and glycogen synthase gene (gsn) expression under normal growth temperature and under heat shock stress were selected. Among them, the mutant strains in the ORFs NCU03043, NCU01629 and NCU04731, annotated as hypothetical proteins in the fungus genome database were studied in the present work. By Blast analysis, the proteins NCU04731 showed homology to a group of mammalian transcription factors SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding Protein), which act as regulators of cholesterol synthesis and requiring cleavage from the membrane for activation. A SREBP orthologue was identified in Schizosaccharomyces pombe (Sre1), however while the ability to respond to sterol is conserved, fungal SREBPs regulates genes involved in the transcriptional response to hypoxia and are required for growth under low-oxygen conditions. The proteins encoded by the ORF NCU03043 showed homology to the fungal proteins FlbC and FLE1 involved in conidiation and asexual development. The N. crassa flbCKO strain presented defects in cell cycle progression and morphology. FLBC protein is necessary for proper induction of conidiation and is important for growth and development in N. crassa. flbC gene expression was highly induced in the early times of conidia germination confirming the importance of this protein to the fungus... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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It is usually assumed that the reduction of nitrite by nitrite reductase results in the formation of ammonia. The purpose of this investigation was to enquire whether more than one nitrite reductase activity is responsible for in vivo nitrite reduction. An assay system which measures the production of ammonia, as a result of nitrite reductase is described. The. reduction of nitrite by nitrite reductase did not result in the formation of stoichiometric amounts of ammonia. Nitrite non-utilizing mutants showed that nitrite reduction could occur in vitro with no subsequent formation of ammonia or could result in the formation of essentially stoichiometric amounts of ammonia. Sedimentation velocity gradient centrifugation resulted in the separation of at least two peaks of nitrite reductase activity. A model is described which accounts for the results in terms of two nitrite reductase activities, necessary for in vivo nitrite reduction. / Thesis / Master of Science (MSc)

<p> The phenomenon of genetic recombination is of fundamental importance to the evolution and adaptation of species, and is a valuable laboratory aid to the biological scientist. Probable mechanisms of control of recombination are largely unknown, due partly to the difficulty of obtaining artificial mutants affecting the process. The studies reported here avoid this difficulty by the use of different factors controlling recombination which occur naturally in the species Neurospora crassa and N. sitophila. Studies of hybrid N. crassa strains carrying factors from N. sitophila are described, and some models for the control of genetic recombination are discussed. </p> / Thesis / Master of Science (MSc)

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A regulação da expressão gênica é vital para todos os organismos se adaptarem rapidamente às mudanças ambientais. Estes mecanismos adaptativos são altamente complexos e a maioria deles não está completamente esclarecida. O fosfato inorgânico (Pi), um nutriente essencial para todos os organismos, é requerido em importantes processos celulares como a biosíntese de ácidos nucléicos e a sinalização metabólica. O sistema de aquisição de Pi no fungo filamentoso Neurospora crassa inclui pelo menos quatro genes regulatórios: nuc-2, preg, pgov e nuc-1. Em condições limitantes de Pi, NUC- 2, uma proteína com domínio de repetição de anquirina, inibe o funcionamento do complexo PREG-PGOV, ativando assim o fator de transcrição NUC-1 e a expressão de genes envolvidos na captação de fosfato, como fosfatases, fosfato permeases e nucleases. Visando entender a funcionalidade do gene nuc-2 na regulação da expressão gênica em resposta aos níveis de Pi exógeno, foram construídas duas bibliotecas de subtração de cDNA entre as linhagens selvagem St.L.74A e nuc-2A de N. crassa, cultivadas em Pilimitante. Obtivemos 52 transcritos induzidos e 16 reprimidos pela proteína NUC-2. A categorização funcional destas sequências revelou genes envolvidos em diversos processos celulares, como transporte, regulação transcricional, transdução de sinal, metabolismo, síntese protéica e desenvolvimento. Entre os genes modulados negativamente pela proteína NUC-2, foi identificado um gene que codifica a proteína MAK-2 (mitogen-activated protein kinase-2), envolvida em vias de sinalização intracelular. O papel funcional deste gene no monitoramento do Pi extracelular foi avaliado por microarranjos de oligonucleotídeos, comparando as linhagens selvagem e mutante mak-2, cultivadas em baixa concentração de Pi. Foram identificados 4.214 genes regulados pela proteína MAK- 2, dentre eles a ciclina codificada pelo gene preg. Além disto, genes regulados em função da concentração de Pi foram identificados, mostrando o envolvimento de 3.174 transcritos. Os resultados obtidos neste trabalho revelam novos aspectos moleculares envolvidos na adaptação à disponibilidade de Pi extracelular, sugerindo que o gene mak-2 constitui um novo componente da via de sinalização e monitoramento de fosfato em N. crassa. / Gene expression regulation is crucial for all organisms to rapidly adapt to environmental changes. These adaptive mechanisms are highly complex and most of them have not been completely elucidated. The inorganic phosphate (Pi), an essential nutrient for all organisms, is required for important cellular processes, such as nucleic acids biosynthesis and metabolic signaling. The Pi acquisition system in the filamentous fungus Neurospora crassa includes at least four regulatory genes: nuc-2, preg, pgov and nuc-1. Under limiting Pi conditions, NUC-2, an ankyrin-like repeat protein, inhibits the functioning of the PREG-PGOV complex, allowing the activation of the transcription factor NUC-1 and the expression of genes involved in phosphate acquisition, such as phosphatases, phosphate permeases and nucleases. Aiming at a better comprehension of the nuc-2 functionality in gene expression regulation in response to exogenous Pi levels, two cDNA subtraction libraries were constructed comparing N. crassa wild type St.L.74A and nuc-2A strains, grown under Pi starvation. We obtained 52 NUC-2 up- and 16 downregulated genes. Functional categorization of these sequences revealed genes involved in several cellular processes, such as cellular transport, transcriptional regulation, metabolism, protein synthesis and development. Among the NUC-2 negatively modulated genes, we identified the MAK-2 (mitogen-activated protein kinase-2) protein coding gene, involved in the intracellular signaling pathway. The functional role of this gene in the extracellular Pi sensing was evaluated by oligonucleotide microarrays, comparing wild type and mak-2 strains responses under Pi starvation. We identified 4.214 MAK-2 regulated genes, among them the cyclin coding gene, preg. Furthermore, 3.174 genes regulated in response to Pi levels were identified. In a nutshell, the results obtained in this work reveal novel molecular aspects of the adaptation to extracellular Pi availability, suggesting that the mak-2 gene constitutes a novel component of the N. crassa phosphate sensing and signaling pathway.