PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS LGN 5799 – Seminários em Genética e Melhoramento de Plantas Departamento de Genética Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - SP http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php ESTRATÉGIAS MOLECULARES PARA OBTENÇÃO DE FUNGOS TRANSGÊNICOS Pós-graduanda: Ana Paula de Souza Pallu Tozadori Orientadora: Aline Aparecida Pizzirani-Kleiner Os fungos são organismos extremamente importantes, contribuem na agricultura (controle biológico, micorrizas e biopesticidas); no ambiente (biodegradação e tratamento biológico de efluentes); na produção de alimentos (proteína microbiana, fungos comestíveis, produtos fermentados e bebidas alcoólicas) e metabólitos (hormônios de crescimento de plantas); na indústria farmacêutica (hormônios sexuais masculinos e antibióticos); na atividade enzimática (produção de enzimas de interesse industrial e na biotransformação). Além dos benefícios existem fungos tóxicos, causadores de doenças em seres humanos, plantas e animais, bem como aqueles associados à deterioração de alimentos armazenados. A grande importância dos fungos, aliada à vasta diversidade desses organismos (sendo conhecida aproximadamente 5% de um total de 1.500.00 espécies estimadas), gera grande potencial de exploração e estudos, levando a busca por novas tecnologias. Grande parte dos estudos de Biologia Molecular depende do uso de estratégias de transformação genética. Pode-se dizer que a transformação genética é uma etapa essencial da pesquisa moderna dos fungos e é de grande importância também para o melhoramento de espécies de importância biotecnológica. Em decorrência do exposto, o número de estratégias de obtenção de fungos transgênicos tem aumentado nos últimos anos, abrindo caminho para análises moleculares mais detalhadas. Os primeiros trabalhos relacionados à transformação de fungos iniciaram no final da década dos 70 com a transformação de protoplastos de linhagens de S. cerevisae (Hinnen et al., 1978), e do fungo Neurospora crasa (Case et al., 1979). Doravante, os trabalhos com transformação de fungos passaram a ser crescente. Atualmente as estratégias utilizadas são capazes de realizar tanto a mutagênese insercional aleatória, como também a mutagênese dirigida. A mutagênese dirigida permite a realização da superexpressão de um ou mais genes, ou também o silenciamento gênico, seja ele parcial ou completo. As técnicas utilizando protoplastos, Agrobacterium tumefaciens e biobalística permitem a superexpressão de um gene tanto por integração heteróloga ou por recombinação homóloga dependendo da técnica usada e da construção dos vetores de transformação. Estes vetores geralmente são plasmídios contendo o cassete de transformação. As técnicas baseadas no RNA são capazes de realizar o silenciamento gênico por meio de regulação pós-transcricional do mRNA. O silenciamento gênico parcial pode ser conseguido com a utilização do RNA antisense e RNA de interferência; já o silenciamento completo é possível utilizando a interrupção do gene em vetores que permitam a recombinação homóloga, via ribozimas e transposons. Não existe regra geral entre as estratégias e as diferentes espécies de fungos. Há necessidade de otimizar cada método para cada espécie de fungo estudada, assim como a escolha do método depende do objetivo a ser atingido e da disponibilidade da técnica no local de trabalho. O aumento na quantidade e eficiência das estratégias moleculares na obtenção de fungos transgênicos contribui para o sucesso da transformação de muitos fungos, além de abrir caminho para a transformação de fungos que ainda não possuem um sistema eficiente de transformação. FINCHAM, J.R.S. Transformation in Fungi. Microbiological Reviews, v. 53, n. 1, p. 148-170, 1989. KEMPKEN, F.; KUCK, U. Transposons in filamentous fungi—facts and perspectives. BioEssays, v. 20, p. 652–659, 1998. MEYER, V. Genetic engineering of filamentous fungi — Progress, obstacles and future trends. Biotechnology Advances, v. 26, p. 177-185, 2007. MICHIELSE, C.B.; HOOYKAAS, P.J.J.; VAN DEN HONDEL, C.A.M.J.J.; RAM, A.F.J. Agrobacterium -mediated transformation as a tool for functional genomics in fungi. Current Genetics, v. 48, p. 1–17, 2005. MUELLER, D.; STAHL, U.; MEYER, V. Application of hammerhead ribozymes in filamentous fungi. Journal of Microbiological Methods, v. 65, p. 585–595, 2006. MULLINS, E.D.; KANG, S. Transformation: a toll for studying fungal pathogens of plants. Cellular and Molecular Life Science, v. 58, p. 2043-2052, 2001. NAKAYASHIKI, H. RNA silencing in fungi: Mechanisms and applications. Federation of European Biochemical Societies. v. 579, p. 5950–5957, 2005. RUIZ-DÍEZ, B. Strategies for the transformation of filamentous fungi. Journal of Applied Microbiology, v. 92, p. 189-195, 2002.