研究表明基因如何贡献2 g乙醇生产的进步

从甘蔗乙醇生产的第二代(2 g)需要从微生物共同行动的酶法水解酶分解和甘蔗秸秆和蔗渣的碳水化合物转化为糖的能力进行发酵。理解遗传机制调节控制和生产水解酶的微生物被认为是改善这个过程中使用的技术的基础。

重要的知识背后的生物机制控制和生产的水解酶真菌报道了坎皮纳斯大学的一组研究人员由在圣保罗州,巴西,和合作者。作为项目的一部分进行Foundation-FAPESP圣保罗支持的研究,该研究发表在科学报告。“我们的发现可以导致酶的发展列入酶鸡尾酒用于生产2 g乙醇和其他产品,”de Souza Anete佩雷拉说,由教授,为项目首席研究员。

研究人员分析了遗传机制参与酶的分泌和表达所使用的三个物种真菌降解甘蔗。物种是木霉属harzianum,t . reesei和t . atroviride。这些真菌在土壤和经常发现生长在木材、树皮,甚至其他真菌,以及许多其他的底物。他们水解各种碳水化合物,包括甘蔗秸秆和蔗渣纤维素,通过酶存在于细胞壁。研究人员使用几种技术在生物技术和生物信息学找出三个木霉属的物种产生的酶是否有相似点和不同点,可能会增强或限制他们在生物分解的效率,以及他们是否实现协同行为在这个过程。

他们首先测量了酶的活动水平三个真菌分泌的物种在蔗渣发酵,纯纤维素葡萄糖和甘蔗。要做到这一点,他们计算和分析了这三种不同的基质蛋白的生物降解过程。

然后他们用高通量RNA-sequencing称为RNA-seq的技术来识别基因表达。通过使用生物信息学工具,他们比较了数据和能够查明基因网络粘住的三个真菌物种和由这些微生物可能是必不可少的生物质分解。

“我们发现高度协同基因co-regulation网络参与甘蔗生物质能的酶促降解三真菌物种,”说Jaire阿尔维斯费雷拉球场,谁是攻读博士学位由遗传学和分子生物学,是FAPESP-funded研究的作者之一。

高度的协同作用

研究人员发现80个蛋白质和它们各自的基因共享的三种真菌的物种。他们发现这些蛋白质在所有三个19真菌的物种.

19个蛋白质和各自的基因参与的生产和分泌水解酶和与不同的生物质分解真菌机制相关联,研究人员解释说。

说明遗传基因的集合之间的关系提供了重要信息重组微生物与潜在的工业应用的发展,他们补充道,同时有助于理解酶之间的协同反应。

“我们的详细描述这些反应会导致显著的进步。它提供了一个良好的基础的遗传信息的使用生物燃料的生产和无数biocompounds,”玛丽亚说奥古斯塔Crivelente奥尔塔,这篇文章的第一作者。