Investigando os mecanismos de síntese de ácidos graxos insaturados em Aspergillus fumigatus: insights funcionais sobre a delta 9 desaturase SdeA

dc.contributor.advisor-co1Campanella, Jonatas Erick Maimoni
dc.contributor.advisor1Malavazi, Iran
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1569614985704317
dc.contributor.authorYanes-Filho, Gilberto
dc.date.accessioned2026-02-13T11:49:39Z
dc.date.issued2025-12-17
dc.description.abstractInvasive fungal infections caused by Aspergillus fumigatus pose a significant clinical challenge, particularly due to the limited antifungal therapies available and the central role of essential metabolic pathways in pathogen survival. Among these pathways, unsaturated fatty acid metabolism is especially importante and the gene encoding a delta 9 fatty acid desaturase (sdeA) is responsible for the production of unsaturated fatty acids oleic acid (C18:1) and palmitoleic acid (C16:1). The absence or reduced expression of sdeA renders the fungus dependent on an exogenous supply of these fatty acids, highlighting its potential as an antifungal target. In this study, the functional and structural importance of SdeA was investigated through the generation of conditional mutants, deletions of the Cytb5 and hinge domains, site-directed mutations in catalytic residues, and complemented strains integrated at a safe-harbor locus using CRISPR–Cas9. The analyses included genotypic validation, subcellular localization studies, phenotypic assays under different nutritional conditions, and virulence testing in an invertebrate model. The results demonstrated that sdeA is essential in A. fumigatus and that the encoded protein functions as a dimeric desaturase with a structural organization that optimizes electron transfer, differing from the mechanism observed in mammalian desaturases. Deletion of the Cytb5 domain did not alter the perinuclear and reticular subcellular localization of the protein; however, multiple lines of evidence indicate that its modification compromises fungal viability, with partial growth recovery observed in the presence of oleic acid. In silico structural modeling was instrumental in guiding the understanding of SdeA role in lipid metabolism, environmental stress adaptation, and A. fumigatus virulence.eng
dc.description.resumoInfecções fúngicas invasivas causadas por Aspergillus fumigatus representam um importante desafio clínico, especialmente devido à limitação das terapias antifúngicas disponíveis e à relevância de vias metabólicas essenciais para a sobrevivência do patógeno. Entre essas vias, destaca-se o metabolismo de ácidos graxos insaturados, no qual atua o gene que codifica uma delta 9 desaturase de ácidos graxos (sdeA) responsável pela produção de ácido oleico (C18:1) e palmitoleico (C16:1). A ausência ou redução da expressão da sdeA torna o fungo dependente do suprimento exógeno desses ácidos graxos, reforçando seu potencial como alvo antifúngico. Neste trabalho, investigou-se a importância funcional e estrutural da SdeA por meio da geração de mutantes condicionais, deleções dos domínios Cytb5 e hinge, mutações sítio-dirigidas em resíduos catalíticos e linhagens complementadas em lócus seguro, utilizando CRISPR-Cas9. As análises incluíram validação genotípica, estudo da localização subcelular, ensaios fenotípicos em diferentes condições nutricionais e testes de virulência em modelo invertebrado. Os resultados demonstraram que o gene sdeA é essencial em A. fumigatus e que a proteína codificada atua como uma desaturase dimérica, cuja organização estrutural otimiza a transferência de elétrons, diferindo do mecanismo observado em desaturases de mamíferos. A deleção do domínio Cytb5 não altera a localização subcelular perinuclear e reticular da proteína, mas tudo indica que sua modificação comprometeu a viabilidade fúngica, com recuperação parcial do crescimento na presença de ácido oleico. A modelagem estrutural in silico foi fundamental para orientar entendimento do papel da SdeA no metabolismo lipídico, na adaptação ao estresse ambiental e na virulência de A. fumigatus.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipId2021/11784-9
dc.description.sponsorshipId405934/2022-0
dc.identifier.citationYANES-FILHO, Gilberto. Investigando os mecanismos de síntese de ácidos graxos insaturados em Aspergillus fumigatus: insights funcionais sobre a delta 9 desaturase SdeA. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23635.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23635
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseBiotecnologia - Biotec
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAspergillus fumigatus
dc.subjectdelta 9 desaturase
dc.subjectmetabolismo lipídico
dc.subjectCRISPR-Cas9
dc.subjectmutantes condicionais
dc.subjectdelta 9 desaturase
dc.subjectcondiional mutantseng
dc.subjectSdeA
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOS
dc.subject.ods3. Saúde e Bem-Estar
dc.titleInvestigando os mecanismos de síntese de ácidos graxos insaturados em Aspergillus fumigatus: insights funcionais sobre a delta 9 desaturase SdeA
dc.title.alternativeInvestigating the mechanisms of unsaturated fatty acid synthesis in Aspergillus fumigatus: functional insights into the delta 9 desaturase SdeAeng
dc.typeTCC

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