Investigação das rotas metabólicas utilizadas por Xanthomonas axonopodis pv. citri para a utilização de compostos aromáticos derivados da lignina

• Processo: 19/06921-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Priscila Oliveira de Giuseppe
• Beneficiário: Priscila Oliveira de Giuseppe
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Douglas Antonio Alvaredo Paixão ; Gabriela Felix Persinoti ; George Jackson de Moraes Rocha
• Auxílio(s) vinculado(s): 20/00794-0 - Bioquímicos a partir de lignina: colaboração internacional em biocatálise de compostos derivados da lignina, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Xanthomonas axonopodis Biologia estrutural Lignina Compostos aromáticos Metabolismo de carbono Enzimas oxirredutoras Transcriptoma Biotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biologia Estrutural | catabolismo de compostos aromáticos | enzimas oxidativas | Lignina | Transcriptoma | Xanthomonas | Catabolismo de compostos aromáticos

Resumo

A lignina é um heteropolímero aromático, de origem vegetal, que corresponde a cerca de 30% do carbono orgânico disponível em nossa biosfera. Nas plantas, ela tem o papel de conferir resistência mecânica às células, sustentação para o sistema vascular e resistência contra patógenos. Na indústria, é um dos principais subprodutos do processo de fabricação de papel e de etanol celulósico, sendo produzida na escala de milhares de toneladas ao ano. Embora seja uma fonte promissora de compostos aromáticos renováveis para a indústria química, o destino vigente da lignina tem sido a queima para produção de energia. Isso se deve, em parte, à ausência de processos consolidados para sua conversão em produtos de maior valor agregado. Um dos principais gargalos para a valorização da lignina está em sua heterogeneidade estrutural. A desconstrução desse polímero geralmente resulta numa mistura heterogênea de compostos aromáticos, o que impõe desafios técnicos consideráveis para se chegar em produtos de alta pureza. Nesse contexto, microrganismos capazes de converter essa mistura heterogênea em compostos centrais do metabolismo de carbono têm sido amplamente estudados a fim de se desenvolver uma solução biotecnológica para essa questão. Algumas poucas espécies bacterianas, como Pseudomonas putida, têm sido amplamente estudadas, geneticamente modificadas e patenteadas para esse fim. Porém, outras espécies aparentemente promissoras, como as do gênero Xanthomonas, permanecem praticamente inexploradas. Assim, os objetivos desse projeto consistem em (1) avaliar a capacidade da bactéria Xanthomonas axonopodis pv citri de utilizar compostos aromáticos derivados da lignina como fonte de carbono, (2) avaliar quais vias metabólicas são ativadas por esses compostos, (3) identificar as enzimas chaves desse processo, (4) caracterizar a estrutura e função de enzimas de função desconhecida que participem dessas vias. Esse projeto faz parte de uma nova linha de pesquisa do CTBE, que visa contribuir para o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas nacionais para a valorização da lignina. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE MENEZES, FABRICIA FARIAS; MARTIM, DAMARIS BATISTAO; LING, LIU YI; MULATO, ALINE TIEPPO NOGUEIRA; CRESPIM, ELAINE; OLIVEIRA, JULIANA VELASCO DE CASTRO; DRIEMEIER, CARLOS EDUARDO; DE GIUSEPPE, PRISCILA OLIVEIRA; ROCHA, GEORGE JACKSON DE MORAES. Exploring the compatibility between hydrothermal depolymerization of alkaline lignin from sugarcane bagasse and metabolization of the aromatics by bacteria. International Journal of Biological Macromolecules, v. 223, p. 8-pg., 2022-11-09. (19/22213-2, 19/06921-7, 22/00474-1, 19/08590-8)