Produção de fenazinas naturais em E. coli e sua aplicação em baterias de íons zinco

• Processo: 20/10128-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Adilson José da Silva
• Beneficiário: Adilson José da Silva
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Blanca Barquera ; José Mario de Aquino ; Mattheos Koffas
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Engenharia metabólica Baterias Íons Zinco Fenazinas Escherichia coli
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: baterias de íons zinco | catodos orgânicos | Engenharia metabólica | Fenazinas | via do chiquimato | Engenharia Bioquímica

Resumo

As fenazinas são uma classe de metabólitos secundários produzidos por algumas espécies de microrganismos. Essas biomoléculas apresentam anéis aromáticos nitrogenados capazes de sofrer reações reversíveis de óxido-redução e, neste projeto, esta característica particular será explorada para o desenvolvimento de baterias de íons zinco. Para viabilizar esse estudo, propomos aqui a produção de um conjunto de fenazinas de forma heteróloga utilizando células de E. coli. Para isso, os genes envolvidos na biossíntese das fenazinas selecionadas serão clonados e expressos utilizando vetores baseados em BioBricks, e a linhagem produtora terá sua via de produção de compostos aromáticos otimizada. As fenazinas produzidas serão utilizadas na confecção de catodos orgânicos e avaliadas para o desenvolvimento de baterias de íons zinco em meio aquoso. Essa configuração inédita combina a segurança e baixo custo dos dispositivos baseados em zinco com o uso de compostos orgânicos de origem biológica, gerando um produto ambientalmente mais amigável e sustentável que as baterias de íons lítio atualmente utilizadas nos dispositivos eletrônicos portáteis. Dessa forma, pretende-se gerar uma plataforma de produção de fenazinas por via fermentativa combinada ao desenvolvimento de novos dispositivos de armazenamento de energia eficientes e sustentáveis. (AU)