Identificação de marcas de seleção natural em enzimas metilglioxal redutase de leveduras fermentadoras de xilose com potencial aplicação industrial

O surgimento de tecnologias para producao de etanol 2G vem a suprir a necessidade de aumentar o uso de energias renovaveis. O uso do bagaco no processo traz desafios da fermentacao de acucares tipo pentoses, como a xilose, que nao sao naturalmente consumidos pelas leveduras industriais. Um trabalho previo do nosso grupo de pesquisa identificou evidencias de selecao natural atuando nos genes de metilglioxal redutases (MGR) em leveduras fermentadoras, indicando a necessidade de uma investigacao mais profunda nestes genes. Nos expandimos o nosso dataset original incluindo mais genomas de membros do subfilo Saccharomycotina. Com os novos genomas escolhidos, os genes foram separados em familias genicas homologas e apos o processo de alinhamento das sequencias foram reconstruidas duas filogenias, uma representando a evolucao das especies e outra representando a evolucao dos genes MGR. Apos isso utilizamos o conceito dN/dS, aplicado a dois modelos (site e branch-site model) com o proposito de testar os processos de selecao atuantes. Foram encontradas evidencias de expansao genicas e uma forte atuacao da selecao natural nas MGRs para especies fermentadores de xilose, sugerindo a relacao entre as forcas evolutivas atuantes sobre estas proteinas e a capacidade de utilizacao de xilose destas especies. Nossas analises apontam para copias genicas de MGR como um potencial para melhorar a fermentacao de xilose em leveduras industriais.