Resumo
Os fungos filamentosos são capazes de produzir e secretar uma variedade de enzimas. Fungos do gênero Aspergilus sp. e Trichoderma sp. são as principais células utilizadas para a produção industrial de enzimas. Aspergillus oryzae é reconhecido como GRAS (generally regarded as a safe organism) e tem a capacidade de secretar um alto título de proteínas. Portanto, A. oryzae tem sido usado como uma fábrica microbiana de baixo custo para a produção de proteínas recombinantes e tem potencial para ser engenheirada com o objetivo de otimizar a via e secreção de proteínas. O objetivo geral é estabelecer o fungo filamentoso A. oryzae como uma fábrica microbiana robusta e economicamente viável para a produção de proteínas recombinantes para diferentes aplicações. Para isso, queremos aproveitar o conceito de biologia sintética (aprender, projetar, construir e testar) combinando biologia de sistemas, engenharia genética de fungos, seleção de proteínas recombinantes com aplicações biotecnológicas, bioprocessos e análise técnico-econômica. Para isso, este projeto está dividido em cinco objetivos: (Objetivo 1) Indução da via secretora de A. oryzae utilizando resíduos agroindustriais; (Objetivo 2) Remoção de proteínas secretadas pelo hospedeiro por deleção multiplex de genes alvo; (Objetivo 3) Produção de proteínas recombinantes com aplicações biotecnológicas; (Objetivo 4) Avaliação da produtividade e função de proteínas recombinantes; e (Objetivo 5) Fermentação de cepas fúngicas e análise técnico-econômica. Propomos trabalhar com três grupos de proteínas: (1) monooxigenases líticas de polissacarídeos (LPMOs); (2) Enzimas ativas em plásticos (PAZymes); e (3) proteínas alternativas aplicadas à produção de carnes vegetais e cultivadas. Assumindo que o trabalho integrado de nossa equipe resultará em uma cepa de A. oryzae engenheirada e robusta produzindo altos títulos de diferentes proteínas recombinantes usando um resíduo agroindustrial como indutor, experimentos de transcriptoma, proteoma e metaboloma serão realizados para entender como as cepas recombinantes se adaptam à alta demanda pela via secretora. Esses dados serão usados para construir um genome-scale metabolic model (GEM) para A. oryzae, o que permitirá planejar novas mutações para melhoramento genético da cepa. (AU)
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