Biocatalytic potential of Pseudolycoriella CAZymes (Sciaroidea, Diptera) in degrading plant and fungal cell wall polysaccharides
Vitor Trinca,
Sibeli Carli,
João Vitor Cardoso Uliana,
Carolina Victal Garbelotti,
Mariana Mendes da Silva,
Vitor Kunes,
Luana Parras Meleiro,
Guilherme Thomaz Pereira Brancini,
Frank Menzel,
Luiz Paulo Moura Andrioli,
Tatiana Teixeira Torres,
Richard John Ward,
Nadia Monesi
Affiliations
Vitor Trinca
Programa de Biologia Celular e Molecular, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14049-900, Brazil
Sibeli Carli
Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-901, Brazil
João Vitor Cardoso Uliana
Programa de Biologia Celular e Molecular, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14049-900, Brazil
Carolina Victal Garbelotti
Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-901, Brazil
Mariana Mendes da Silva
Departamento de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-903, Brazil
Vitor Kunes
Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-901, Brazil
Luana Parras Meleiro
Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-901, Brazil
Guilherme Thomaz Pereira Brancini
Departamento de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-903, Brazil
Escola de Artes, Ciências e Humanidades, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo 03828-000, Brazil
Tatiana Teixeira Torres
Departamento de Genética e Biologia Evolutiva, Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo 05508-090, Brazil
Richard John Ward
Departamento de Química, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-901, Brazil; Corresponding author
Nadia Monesi
Departamento de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo 14040-903, Brazil; Corresponding author
Summary: Soil biota has a crucial impact on soil ecology, global climate changes, and effective crop management and studying the diverse ecological roles of dipteran larvae deepens the understanding of soil food webs. A multi-omics study of Pseudolycoriella hygida comb. nov. (Diptera: Sciaroidea: Sciaridae) aimed to characterize carbohydrate-active enzymes (CAZymes) for litter degradation in this species. Manual curation of 17,881 predicted proteins in the Psl. hygida genome identified 137 secreted CAZymes, of which 33 are present in the saliva proteome, and broadly confirmed by saliva CAZyme catalytic profiling against plant cell wall polysaccharides and pNP-glycosyl substrates. Comparisons with two other sciarid species and the outgroup Lucilia cuprina (Diptera: Calliphoridae) identified 42 CAZyme families defining a sciarid CAZyme profile. The litter-degrading potential of sciarids corroborates their significant role as decomposers, yields insights to the evolution of insect feeding habits, and highlights the importance of insects as a source of biotechnologically relevant enzymes.
