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http://hdl.handle.net/1843/34515
Type: | Tese |
Title: | Uso de interações moleculares, imunocitoquímica e genômica para caracterização de revestimentos de células de microalgas |
Other Titles: | Use of molecular, immunocytochemical and genomic interactions for characterization of microalgae cell coverings |
Authors: | Cíntia de Almeida Gonçalves |
First Advisor: | Cleber Cunha Figueredo |
First Co-advisor: | Tiago A. O. Mendes |
metadata.dc.contributor.advisor-co2: | Rute Cunha Figueiredo |
First Referee: | Marcelo Gomes Marçal Vieira Vaz |
Second Referee: | Gabriela von Ruckert Heleno |
Third Referee: | Marcel Giovanni Costa França |
metadata.dc.contributor.referee4: | Adaíses Simone Maciel da Silva |
Abstract: | Microalgas são um grupo muito diversificado de organismos fotoautotróficos com importantes papéis ecológicos e sendo atualmente consideradas uma fonte de compostos de alto valor agregado e de matéria prima para produção de biocombustíveis. Tais compostos se encontram, na maioria das vezes, internamente à célula, fazendo com que o revestimento celular atue como uma primeira barreira para acessá-los. A ruptura das células algais nem sempre é um processo simples e de baixo custo, havendo um variado repertório de estruturas de revestimento encontradas nesses organismos. As estruturas rígidas de revestimento são pouco conhecidas ou o conhecimento é restrito a poucas espécies, sendo muito pouco representativo considerando o grande número de espécies. Porém, as superfícies celulares também possuem uma composição de biomoléculas que são muito variáveis dentre as microalgas e são ainda menos conhecidas. Sabe-se que dentre essas biomoléculas as mais importantes são os carboidratos e as lectinas, cuja interação entre si medeiam importantes processos fisiológicos. Assim, tanto as estruturas rígidas de revestimento quanto as superfícies celulares guardam informações importantes sobre a ecologia, morfologia e fisiologia das células. Nesse trabalho, os objetivos principais foram avaliar o conhecimento atual a respeito das estruturas de revestimento de microalgas, elucidar as composições da parede celular e dos receptores glicídicos das superfícies celulares de seis e cinco espécies de microalgas respectivamente. Para isso foram elaborados quatro capítulos, correspondentes a quatro manuscritos, os quais, em seu conjunto, foram baseados em uma aprofundada revisão da literatura sobre o tema, aplicação de técnicas de cito e imunocitoquímica, uso de glicodendrons como sondas, uso de microscopia confocal e também, para uma espécie (Coelastrum microporum), sequenciamento e análise genômica. A parede celular das espécies testadas apresentou uma 10 composição de celulose, pectinas e hemiceluloses que parece ser espécie-específica. Essa composição também variou de acordo com a idade das células, sugerindo que a composição da parede celular está associada ao momento fisiológico. Coelastrum microporum foi a espécie que mais se assemelhou à parede de plantas em termos de composição e dinâmica de esterificação de pectinas. Nas superfícies celulares foram detectados receptores glicídicos (lectinas) para os carboidratos de D-manose, L-fucose e Nacetilgalactosamina. A composição dos receptores também variou entre as espécies e de acordo com a idade das células. A análise do genoma de C. microporum mostrou a presença de uma lectina e muitas outras proteínas (137) com grandes chances de também serem lectinas devido às suas características. Estudos mais refinados, incluindo proteômica, são necessários para caracterização e confirmação da identidade e função dessas proteínas receptoras de carboidratos. |
Abstract: | Microalgae are a very diverse group of photoautotrophic organisms with important ecological roles and are currently considered a source of compounds with high added value and raw material for biofuels production. Such compounds are found, most of time, inside the cell with the cell covering acting as a first barrier to access them. The rupture of algal cells is not always a simple and low-cost process due the varied repertoire of coating structures found in these organisms. Rigid coverings structures are poorly known or knowledge is restricted to a few species, being very unrepresentative considering the large diversity of microalgae. Cell surfaces also have a composition of biomolecules that are very variable among microalgae and are even less known. It is known that among these biomolecules carbohydrates and lectins are the most important, whose interaction between them mediate important physiological processes. Thus, both the rigid coverings structures and the cell surfaces hold important information about the ecology, morphology and physiology of cells. In this work, the main goals were to evaluate the current knowledge regarding the microalgae covering structures, to elucidate the cell wall and glycidic receptors compositions of the cell surfaces of six and five microalgae species respectively. For this, four chapters were prepared, corresponding to four manuscripts, which, taken as a whole, were based on a thorough review of the literature on the subject, application of cyto and immunocytochemistry techniques, use of glycodendrons as probes, use of confocal microscopy and also, for a species (Coelastrum microporum), sequencing and genomic analysis. The cell wall of the tested species showed a composition of cellulose, pectins and hemicelluloses that appears to be species-specific. This composition also varied according to the age of the cells, suggesting that the composition of the cell wall is associated with the physiological moment. Coelastrum microporum was the species that most resembled the plant wall in terms of composition and dynamics of pectin esterification. On cell 12 surfaces, glycidic receptors (lectins) for the D-mannose, L-fucose and Nacetylgalactosamine carbohydrates were detected. The composition of the receptors also varied between species and according to the age of the cells. The analysis of the C. microporum genome shows the presence of one lectin and many others encoding proteins (137) with a high chance of being lectins. More refined studies, including proteomics, are needed to characterize and confirm the identity and function of these carbohydrate receptor proteins. |
Subject: | Microalgas Clorófitas Chlorella vulgaris Comunicação celular Parede celular Genoma Imuno-histoquímica |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICB - DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal |
Rights: | Acesso Restrito |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/ |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/34515 |
Issue Date: | 29-Sep-2020 |
metadata.dc.description.embargo: | 29-Sep-2021 |
Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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