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Desenvolvimento de uma plataforma de expressão, baseada em E. coli, para a produção de enzimas envolvidas na hidrólise de biomassas lignocelulósicas

Processo: 10/08089-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de outubro de 2010 - 30 de setembro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Sindelia Freitas Azzoni
Beneficiário:Sindelia Freitas Azzoni
Instituição-sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). Campinas , SP, Brasil
Pesq. associados:Jose Geraldo da Cruz Pradella ; Marcelo Brocchi ; Roberto Ruller
Bolsa(s) vinculada(s):13/04961-5 - Método para a determinação da distribuição de clones em co-cultura através de PCR em tempo real, BP.TT
11/15061-0 - Produção de hidrolases recombinantes em cultivos de alta densidade celular, BP.TT
10/17968-0 - Produção de hidrolases recombinantes em cultivos de alta densidade celular, BP.TT
Assunto(s):Fermentação  Enzimas hidrolíticas  Escherichia coli  Contagem de células  Antibióticos  Biomassa lignocelulósica 

Resumo

O alto custo da hidrólise enzimática para conversão de biomassa lignocelulósica é uma questão que limita a produção do etanol de segunda geração. A superação deste problema passa, pela redução do custo de produção e aumento da eficiência dos coquetéis enzimáticos através do uso de tecnologia de DNA recombinante e da otimização de processos de fermentação e recuperação destas enzimas. O projeto aqui apresentado tem por objetivo desenvolver uma plataforma de produção de enzimas recombinantes utilizando Escherichia coli como hospedeiro. Através do emprego de técnicas de engenharia genética e novos vetores e linhagens de E. coli disponibilizadas recentemente, pretende-se solucionar dois inconvenientes da produção em larga escala de proteínas heterólogas em E. coli: baixa eficiência em secretar proteínas para o meio extracelular, e a dependência do uso de antibióticos. Utilizando-se as linhagens mutantes e a convencional para a expressão das enzimas (endoglicanase, xilanase, feruloil esterase), serão obtidos parâmetros críticos de fermentação em biorreatores, como a taxa de crescimento celular e de biossíntese de produto em condições de cultivo com alta densidade celular. Atenção especial será dada à otimização das condições de indução tais como tipo e concentração do indutor, vazão de alimentação, concentração da fonte de carbono e nitrogênio através da execução de um planejamento experimental. Espera-se, dessa forma, o desenvolvimento de uma plataforma e de um processo mais robusto e econômico para a produção de enzimas celulolíticas ou proteínas acessórias recombinantes, além da geração de novos conhecimentos especialmente direcionados à viabilização do etanol de segunda geração no Brasil. (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)
FERREIRA, RAFAEL DA GAMA; AZZONI, ADRIANO RODRIGUES; FREITAS, SINDELIA. Techno-economic analysis of the industrial production of a low-cost enzyme using E. coli: the case of recombinant beta-glucosidase. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 11, MAR 29 2018. Citações Web of Science: 6.
BUSSAMRA, BIANCA CONSORTI; FREITAS, SINDELIA; DA COSTA, ALINE CARVALHO. Improvement on sugar cane bagasse hydrolysis using enzymatic mixture designed cocktail. Bioresource Technology, v. 187, p. 173-181, JUL 2015. Citações Web of Science: 16.
MARINO, M. A.; FREITAS, S.; MIRANDA, E. A. ETHANOL PRECIPITATION OF GLYCOSYL HYDROLASES PRODUCED BY Trichoderma harzianum P49P11. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v. 32, n. 2, p. 325-333, APR-JUN 2015. Citações Web of Science: 3.

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