Fungo poderia sintetizar álcool a partir de celulose

Similaridades e diferenças no metabolismo de carboidratos de dois microrganismos (os fungos Trichoderma reesei e Saccharomyces cerevisiae) foram identificadas por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e podem levar à produção de álcool a partir da celulose -- o componente principal da parede celular de vegetais.

Um estudo desenvolvido no Departamento de Bioquímica pelos doutorandos Felipe Chambergo Alcalde, Augusto Peixoto Ramos e Ari Scattone Ferreira, sob orientação do professor Hamza El-Dorry, concluiu que esses microrganismos apresentam o mesmo sistema metabólico para o consumo de glicose, mas suas formas de ativação são diferentes.

O T. reesei (esq.) é um fungo filamentoso multicelular que degrada celulose; A S. cerevisiae (dir.) é um fungo unicelular que produz álcool em meios ricos em glicose

A levedura S. cerevisiae, fungo unicelular presente em fermentos biológicos, produz álcool etílico quando há alta concentração de glicose no ambiente. Se ela for baixa, no entanto, haverá formação de gás carbônico e água. Já o fungo multicelular T. reesei sempre produz gás carbônico e água a partir de glicose, e é capaz de secretar celulases, enzimas que convertem a celulose em várias moléculas de glicose.

Para identificar os genes envolvidos no metabolismo de carboidratos e avaliar sua expressão sob circunstâncias diversas, os cientistas empregaram técnicas de biologia molecular. As ESTs (sigla em inglês para ’etiquetas de seqüências expressas’) apontam os genes ativos em uma dada célula ou tecido de um organismo; os microarrays permitem determinar quais genes se ativam sob condições específicas.

Microarrays representam genes expressos sob as condições A (verde), B (vermelho) ou ambas (amarelo). Acima, microarray de T. Reesei em que os genes marcados em verde ou vermelho são expressos em alta ou baixa concentração de glicose respectivamente

O conjunto de genes envolvidos no metabolismo de glicose nos dois fungos é o mesmo, mas a expressão desses genes é regulada de maneiras diversas. "Essas diferenças evidenciam alguma diferença evolutiva entre os microrganismos", afirma Felipe Chambergo. O T. reesei vive no solo, onde os nutrientes são basicamente resíduos vegetais ricos em celulose, e a S. cerevisiae é encontrada na uva, onde há abundância de glicose.

Os resultados da pesquisa abrem as portas para modificações genéticas do T. reesei que possam torná-lo capaz de produzir álcool etílico. Como esse fungo consegue degradar celulose, o álcool poderia ser produzido a partir de materiais ricos nesse composto, como o bagaço da cana ou o resíduo urbano de papel.

Diversos grupos de pesquisa em todo o mundo buscam fontes alternativas de combustíveis menos poluentes e de baixo custo. Outras tentativas de obter álcool a partir de celulose já fracassaram devido à inviabilidade econômica. Produzir uma cepa de T. reesei geneticamente modificada e capaz de transformar celulose em álcool requer mais pesquisas. "Restam ainda etapas a serem vencidas para que os resultados deixem a escala laboratorial e possam ser aplicados à indústria", alerta o professor El-Dorry.

Fernanda Marques Ciência Hoje On-line 21/01/08

Elucidação do destino metabólico de glicose no fungo filamentoso Trichoderma reesei por análise EST (Expressed Sequence Tags) e "microarrays" de cDNA.Felipe Santiago Chambergo

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