Geração de biblioteca para conversão enzimática de biomassa a partir de metagenoma do solo

• Processo: 08/58037-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de maio de 2009 - 30 de abril de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Fábio Márcio Squina
• Beneficiário: Fábio Márcio Squina
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Auxílios(s) vinculado(s): 10/18198-3 - Biologia de sistemas das interações microbianas na decomposição do bagaço de cana, AV.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/09541-4 - Estudos genômicos da expressão gênica global de Aspergillus niger crescido em bagaço e colmo de cana-de-açúcar, BP.MS; 13/03061-0 - Caracterização de frações de lignina extraídas do bagaço de cana-de-açúcar com propriedades antioxidantes, BP.DR; 12/19040-0 - Caracterização da expressão gênica do fungo Neurospora crassa na desconstrução do bagaço de cana de açúcar, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 12/18859-5 - Desenvolvimento de um modelo enzimático para desconstrução da parede celular de bagaço de cana de açúcar, BP.PD; 11/14200-6 - Estudos funcionais de hemicelulases microbianas com potencial aplicação biotecnológica em biorrefinarias de biomassas hemicelulósicas, BP.MS; 11/02169-7 - Aspergillus nidulans como modelo para expressão heteróloga de celulases e hemicelulases, BP.PD; 10/11469-1 - Desenvolvimento de uma biblioteca de enzimas a partir de metagenoma de solo, BP.DD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Enzimas Solos Metagenoma Conversão de biomassa Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Celulases | Conversao Da Biomassa | Hemicelulases | Metagenome
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_bioen_jun2012_54.pdf

Resumo

A mudança gradual do petróleo para recursos de biomassa renováveis é geralmente vista como uma importante contribuição para o desenvolvimento de uma sociedade industrial sustentável e o manejo eficaz de emissões de gases de efeito estufa. Materiais lignocelulósicos são fontes abundantes e baratas de energia armazenada na biosfera. Assim, a conversão de biomassa em açúcares como matéria-prima avançou para a linha de frente da indústria de biocombustíveis. No entanto, a sacarificação de biomassa vegetal é um processo complexo e demorado, principalmente em razão da recalcitrância inerente e da heterogeneidade complexa dos polímeros que formam as paredes das células vegetais. A biomassa lignocelulósica precisa passar por uma etapa de pré-tratamento intensivo, após a qual enzimas são usadas para quebrar a biomassa polissacarídea em açúcar simples adequado para a fermentação e a produção de etanol. Visando a exploração total dos polissacarídeos da parede da célula vegetal como uma fonte de energia ambientalmente renovável, um extenso repertório de enzimas hidrolíticas desempenharia importante papel para a produção de biocombustíveis. O objetivo desta proposta é a geração de um kit de ferramentas de enzimas lignocelulósicas com uma ampla gama de aplicações biotecnológicas, incluindo seu uso como atores para o desenvolvimento de estratégias para a produção de etanol de segunda geração. A prospecção dessas enzimas será feita a partir do metagenoma do solo, que contempla uma estratégia pioneira para a prospecção de enzimas de conversão de biomassa a partir de microrganismos não convencionalmente cultiváveis. Adicionalmente, este estudo pode contribuir intensivamente para o desenvolvimento do campo da bioenergia ao melhorar técnicas para a rápida detecção de hidrólise usando eletroforese capilar e implementando a expressão de genes heterólogos em fungos filamentosos. (AU)

Publicações científicas

(28)

(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)

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PIMENTEL, AGNES C.; EMATSU, GABRIELA C. G.; LIBERATO, MARCELO V.; PAIXAO, DOUGLAS A. A.; FRANCO CAIRO, JOAO PAULO L.; MANDELLI, FERNANDA; TRAMONTINA, ROBSON; GANDIN, CESAR A.; DE OLIVEIRA NETO, MARIO; SQUINA, FABIO M.; et al. Biochemical and biophysical properties of a metagenome-derived GH5 endoglucanase displaying an unconventional domain architecture. International Journal of Biological Macromolecules, v. 99, p. 384-393, JUN 2017. (14/06923-6, 14/04105-4, 16/01926-2, 10/11469-1, 14/12861-3, 08/58037-9)

DAMASIO, ANDRE R. L.; RUBIO, MARCELO V.; OLIVEIRA, LEANDRO C.; SEGATO, FERNANDO; DIAS, BRUNO A.; CITADINI, ANA P.; PAIXAO, DOUGLAS A.; SQUINA, FABIO M.. Understanding the Function of Conserved Variations in the Catalytic Loops of Fungal Glycoside Hydrolase Family 12. Biotechnology and Bioengineering, v. 111, n. 8, p. 1494-1505, AUG 2014. (11/13242-7, 08/58037-9, 12/12859-3)

FRANCO CAIRO, JOAO PAULO L.; LEONARDO, FLAVIA C.; ALVAREZ, THABATA M.; RIBEIRO, DANIELA A.; BUECHLI, FERNANDA; COSTA-LEONARDO, ANA M.; CARAZZOLLE, MARCELO F.; COSTA, FERNANDO F.; PAES LEME, ADRIANA F.; PEREIRA, GONCALO A. G.; et al. Functional characterization and target discovery of glycoside hydrolases from the digestome of the lower termite Coptotermes gestroi. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 4, NOV 14 2011. (08/50114-4, 06/59086-8, 08/58037-9, 10/11469-1)

TRAMONTINA, ROBSON; FRANCO CAIRO, JOAO PAULO L.; LIBERATO, MARCELO V.; MANDELLI, FERNANDA; SOUSA, AMANDA; SANTOS, SAMANTHA; RABELO, SARITA CANDIDA; CAMPOS, BRUNA; IENCZAK, JACIANE; RULLER, ROBERTO; et al. The Coptotermes gestroi aldo-keto reductase: a multipurpose enzyme for biorefinery applications. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 10, JAN 3 2017. (13/06336-0, 12/20549-4, 14/20576-7, 14/04105-4, 08/58037-9)

Patente(s) depositada(s) como resultado deste projeto de pesquisa