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Estudo comparativo dos fungos do complexo torula-humicola: caracteristícas morfológicas, bioquímicas e moleculares importantes para diferenciação taxonômica dos componentes (2014)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SOUTO, TATIANE BELTRAMINI - FFCLRP
  • USP Schools: FFCLRP
  • Sigla do Departamento: 592
  • Subjects: FUNGOS TERMÓFILOS (ESTUDO COMPARATIVO); SABÕES; BIOTECNOLOGIA; BIOQUÍMICA MICROBIANA
  • Language: Português
  • Abstract: O primeiro fungo termófilo foi descrito por Lindt em 1886 e identificado como Mucor pusillus. Durante décadas poucas atenções foram dadas aos fungos termófilos. Em 1964 Donald G. Cooney and Ralph Emerson chamaram atenção destes fungos descrevendo a biologia, suas atividades e classificação. Cooney e Emerson relataram as características distintivas do Humicola grisea var. thermoidea e Humicola insolens, sugerindo que tratava-se de espécies diferentes. Na década de 90 G. Straastma sugeriu que H. grisea, H.insolens, Torula thermophila e Scytalidium thermophilum eram a mesma espécie e o conjunto deveria chamar de complexo Torula - Humicola. Straastma também propunha que o nome S. thermophilum deveria ser o nome usado para descrever estes organismos. Desde então, formaram duas correntes de misólogos, uma que aceitava e outra que preferia seguir a ideia inicial de Cooney e Emersom. Vários dados bioquimicos obtidas em nosso laboratório mostravam que os organismos do suposto complexo eram organismos diferentes. A morfologia e o aspecto macroscópico das culturas em meios sólidos mostravam semelhanças em culturas maduras, mas são nitidamente diferentes durante a fase jovem do cultivo. Considerando este fato e outras evidencias bioquímicas existentes na literatura, formulamos a hipótese de que estes organismos são espécies e géneros diferentes e buscamos uma forma experimental simples de diferenciar os organismo do suposto complexo Torula- Humicola. A análise da morfologia dos conidióforos nos tempos iniciais de formação mostrou que H. insolens exibe conídios intercalados, como contas de colar na própia hifa de origem, enquanto H. grisea formam conídios em cadeias que se levantam verticalmente da hifa conidiogênica. Por outro lado, S. thermophilum produzem preferencialmente conídios que se formam no ápice das hifas. Os dados com as duas espécies de Humicola repetem a morfologia descritapor Cooney e Emerson na década de 60. Os tempos de maturação dos conidios também revelam diferenças significativas nos fungos estudados, mostrando enfaticamente que a conidiogenese é mais rápida em Scytalidium do que nas duas espécies de Humicola. H. insolens exibe maturação dos conidios em sete dias enquanto no H. grisea leva pelo menos 10 dias. O estudo da regulação da produção da protease alcalina nos três fungos estudados mostrou que em Scytalidium e H. grisea a regulação da síntese da protease alcalina é coordenada por fenómenos de desrepressão catabólica, não exigindo um indutor. Ao passo, que H. insolens requer fenómenos de desrepressão catabólica e a presença de um indutor. No desenvolvimento de zimogramas, EDTA diferencia rapidamente H. insolens dos demais fungos estudados, pois inibe a ação de aproximadamente três enzimas visualizadas em PAGE a 8,5%. A presença do ion ‘Ca POT. 2+’ em meio de reação inibiu a protease I de H. grisea, ativou as proteases II e III de H. insolens e inibiu a protease 11 de S. thermophilum. Logo, o ion ‘Ca POT. 2+’ contribuiu de forma eficaz na distinção dos organismos em questão. Em experimentas de degradação de substratos proteicos, identificamos que H. grisea secreta proteases com preferência por degradar as proteínas do leite Molico. S. thermophilum secreta proteases que degradam preferencialmente Azocaseína e H. insolens secreta enzimas que exibiram preferência por caseína. Os fungos do complexo Torula-Humicola foram diferenciados também pelas ativações e inibições por tons. Sendo que as proteases de S. thermophilum são fortemente ativáveis por Zn’Cl IND. 2’, Al’Cl IND. 3’, Mn’Cl IND. 2’ e Co’Cl IND 2’. S. thermophilum se diferencia de H. insolens, pois esse último possui enzimas inibidas consideravelmente por Hg’Cl IND. 2’ e Mn’Cl IND. 2’. O zimograma de ativação submetendo as peptidasesDecretadas pelos fungos do Complexo Torula-Humicola ao ion ‘Fe POT. 2+’ permitiu a identificação de H. insolens porque esse organismo possui apenas a protease denominada I ativável quando comparado com os outros dois. Todos os microrganismos produzem proteases classificadas como serinoproteases, pois secretam enzimas que sofrem altas inibições por PMSF. A trealase conidial foi outra enzima produzida pelos fungos integrantes do Complexo, que ajudou significativamente na distinção das espécies. As trealase conidiais dos fungos que compõem este curioso complexo possuem velocidades relativas de migração em gel de Page 6% muito diferentes quando comparadas entre si. Dessa forma, o zimograma, usando trealose como substrato é uma forma rápida, simples e eficaz na distinção dos fungos do complexo. Os estudos do termoestabilidade das trealases conidias dos fungos do complexo também mostram diferenças no tempo de suas meias-vidas a 60°C. Quando realizamos testes para potencial de aplicação na indústria todas as enzimas extraidas dos três fungos em questão se mostraram compativeis com agentes oxidantes, surfactantes, desnaturantes, peróxido de hidrogénio e foram compatíveis com detergentes comerciais liquidas bem como com sabões em pó. SDS inibiu praticamente 100% da atividade relativa das proteases secretadas por S. therrnophilum. Nos testes para verificar o desempenho de lavagem de tecidos fingidos por sangue, todas as proteases dos fungos integrantes do Complexo Torula -Humicola foram eficientes na remoção das manchas. Os testes de estabilidade ao detergente liquido Limpol podem ser utilizados como uma ferramenta rápida e eficaz para a distinção das três espécies. Isso está relacionado com o fato das proteases Decretadas por S. thermophilum serem significantemente ativadas e as proteases de H. grisea fortemente inibidas por este detergente. As proteases dostrês fungos mostraram uma boa estabilidade frente a solventes organicos e altas concentrações de cloreto de sódio. Com o intuito de criarmos condições estressantes para enzimas frente a sabões, detergentes, alvejantes, compostos orgânicos e inibidores, acabamos encontrando condições que acentuam as diferenças bioquímicas das proteases dos fungos do complexo Torula-Humicola e superem o alto potencial de aplicação das proteases Decretadas por estes organismos. Os resultados e análises de barcodes fúngicos como ITS, LSU e RPB1 sustentam a nossa crença de que S. thermophilum, H. insolens e H. gnsea são organismos distintos e devem ser classificados como Cooney e Emerson, sugeriram em 1964. Finalmente, os estudos de zimQgrarnas utilizando como substratos protéicos ou trealose pode ser uma ferramenta fácil, rápida e precisa para identificar ou distinguir os componentes do suposto complexo Torula-Humicola
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 04.02.2014

  • Exemplares físicos disponíveis nas Bibliotecas da USP
    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    FCLRP20800048672Souto, Tatiane Beltramini
    How to cite
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    • ABNT

      SOUTO, Tatiane Beltramini; JORGE, João Atílio. Estudo comparativo dos fungos do complexo torula-humicola: caracteristícas morfológicas, bioquímicas e moleculares importantes para diferenciação taxonômica dos componentes. 2014.Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2014.
    • APA

      Souto, T. B., & Jorge, J. A. (2014). Estudo comparativo dos fungos do complexo torula-humicola: caracteristícas morfológicas, bioquímicas e moleculares importantes para diferenciação taxonômica dos componentes. Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto.
    • NLM

      Souto TB, Jorge JA. Estudo comparativo dos fungos do complexo torula-humicola: caracteristícas morfológicas, bioquímicas e moleculares importantes para diferenciação taxonômica dos componentes. 2014 ;
    • Vancouver

      Souto TB, Jorge JA. Estudo comparativo dos fungos do complexo torula-humicola: caracteristícas morfológicas, bioquímicas e moleculares importantes para diferenciação taxonômica dos componentes. 2014 ;

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