Reprogramação do metabolismo de purina em Bacillus subtilis através de tecnologia de sRNA

• Processo: 14/17564-7
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de setembro de 2015 - 30 de novembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Danielle Biscaro Pedrolli
• Beneficiário: Danielle Biscaro Pedrolli
• Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/00507-1 - Ensaios de modularidade do sistema de autoindução da expressão gênica construído em Bacillus subtilis, BP.IC; 17/02594-6 - Caracterização in vivo da atividade regulatória dos riboswitches de purina de Bacillus subtilis, BP.IC
• Assunto(s): Regulação da expressão gênica Biologia sintética Riboswitch Purinas Vitaminas Bacillus subtilis

Resumo

As técnicas mais usadas atualmente para alterar o fluxo metabólico por uma determinada via são a deleção e/ou inserção de sequências regulatórias ou genes no cromossomo bacteriano. Estes são métodos que alteram permanentemente a via metabólica em questão, perturbando o balanço metabólico durante a fase lag de crescimento, o que muitas vezes leva a um excessivo prolongamento desta fase além de diminuir a viabilidade celular. No presente projeto propõem-se a construção de um novo modelo de controle do metabolismo de purina visando o aumento reversível do fluxo de carbono pela via em Bacillus subtilis. Os genes do metabolismo da purina em B. subtilis são controlado por cinco diferentes riboswitches, cuja atividade pode ser modulada, em princípio, por um único sRNA (pequeno RNA não codificador). O objetivo é modelar exemplarmente o bem estudado metabolismo de purinas nesta bactéria amplamente utilizada pela indústria biotecnológica, e demonstrar que a tecnologia sRNA é realmente adequada para a engenharia metabólica de cepas microbianas industriais. A vantagem deste conceito inovador de controle é que a expressão do gene pode ser tanto ligada como desligada conforme necessário. O sistema de controle por sRNA deverá para ser acoplado a um sistema de indução autocatalítico (sistema lux de Vibrio fischeri), que permitirá o automonitoramento. O novo conceito é amplamente aplicável e pode ser um elemento inovador no portfólio da moderna biologia sintética. (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)

ZOCCA, VITORIA FERNANDA BERTOLAZZI; CORREA, GRACIELY GOMES; LINS, MILCA RACHEL DA COSTA RIBEIRO; DE JESUS, VICTOR NUNES; TAVARES, LEONARDO FERRO; AMORIM, LAURA ARAUJO DA SILVA; KUNDLATSCH, GUILHERME ENGELBERTO; PEDROLLI, DANIELLE BISCARO. The CRISPR toolbox for the gram-positive model bacterium Bacillus subtilis. CRITICAL REVIEWS IN BIOTECHNOLOGY, OCT 2021. (18/24733-0, 14/17564-7, 20/16058-1)

PEDROLLI, DANIELLE B.; RIBEIRO, NATHAN V.; SQUIZATO, PATRICK N.; DE JESUS, VICTOR N.; COZETTO, DANIEL A.. Encineerinc Microolal Livinc Thera The Synthetic Bolocy Tooloox. TRENDS IN BIOTECHNOLOGY, v. 37, n. 1, p. 100-115, JAN 2019. (14/17564-7)

LINS, MILCA RACHEL DA COSTA RIBEIRO; AMORIM, LAURA ARAUJO DA SILVA; CORREA, GRACIELY GOMES; PICAO, BRUNO WILLIAN; MACK, MATTHIAS; CERRI, MARCEL OTAVIO; PEDROLLI, DANIELLE BISCARO. Targeting riboswitches with synthetic small RNAs for metabolic engineering. METABOLIC ENGINEERING, v. 68, p. 59-67, NOV 2021. (20/08699-7, 14/17564-7)