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Isolamento, caracterização molecular e estudo da expressão gênica em linhagens de Saccharomyces Cerevisiae resistentes a altas temperaturas e altas concentrações de etanol

Processo: 16/10130-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2016 - 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Anderson Ferreira da Cunha
Beneficiário:Anderson Ferreira da Cunha
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Pesq. associados:Iran Malavazi
Bolsa(s) vinculada(s):16/23413-7 - Isolamento, caracterização molecular e estudo da expressão gênica em linhagens de Saccharomyces cerevisiae resistentes a altas temperaturas e altas concentrações de etanol, BP.TT
Assunto(s):Termotolerância  Fermentação  Saccharomyces cerevisiae  Etanol  Expressão gênica 

Resumo

O Brasil é atualmente o segundo maior produtor mundial de etanol, perdendo apenas para os Estados Unidos, no qual essa atividade é planejada para a fermentação utilizando milho como fonte energética e que tem um custo elevado de produção. No Brasil, com o intuito de maximizar a produção, o etanol é produzido pela fermentação da sacarose da cana-de-açúcar pela levedura Saccharomyces cerevisiae em um processo que requer uma temperatura ideal próxima de 30°C. Para que esta temperatura seja mantida é necessário a instalação de sistemas de resfriamento que tem um custo e consumo de água substancial. Outra característica que limita o processo é a concentração máxima de etanol que se pode produzir, uma vez que concentrações maiores que 10% são tóxicas para a maioria das linhagens. Nos últimos anos, nosso grupo de pesquisa acompanhou o processo fermentativo durante as safras de produção de etanol, isolando diversas linhagens invasoras (selvagens). Atualmente, contamos com aproximadamente 250 linhagens com características fermentativas diferentes, entre elas a de ser capaz de fermentar em altas temperaturas e também em altas concentrações de etanol. Em ensaios preliminares, algumas destas linhagens mostraram-se muito promissoras com capacidade fermentativa, na condição de estresse, comparada a da linhagem industrial Pedra-2 (PE-2) em condições ideais. Dessa forma, o objetivo desse projeto é isolar e caracterizar dentro desse banco de linhagens, cepas únicas que tenham características de crescimento em diferentes temperaturas e concentrações de etanol. A caracterização genética dessas cepas será realizada utilizando marcadores moleculares capazes de diferenciar unicamente cada linhagem. Uma vez caracterizadas, cada linhagem será testada quanto a característica de crescimento em diferentes estresses, e também em relação a outras características importantes para a indústria, como testes fermentativos, de crescimento, resistência a contaminação e produção de espuma. Essas linhagens serão também utilizadas para estudos genéticos posteriores com o objetivo de entender as vias metabólicas e os genes expressos diferencialmente, podendo trazer grandes benefícios no melhoramento das linhagens já estabelecidas, bem como no desenvolvimento de novas cepas como plataformas de alta eficiência para uso industrial. (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)
DE SOUZA, JONAS PAULINO; DO PRADO, CLEITON DIAS; ELEUTHERIO, ELIS C. A.; BONATTO, DIEGO; MALAVAZI, IRAN; DA CUNHA, ANDERSON FERREIRA. Improvement of of Brazilian bioethanol production - Challenges and perspectives on the identification and genetic modification of new strains of Saccharomyces cerevisiae yeasts isolated during ethanol process. FUNGAL BIOLOGY, v. 122, n. 6, SI, p. 583-591, JUN 2018. Citações Web of Science: 9.

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