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Construção de um atlas genômico para engenharia racional de Saccharomyces cerevisiae visando a produção de etanol de segunda-geração

Processo:17/08519-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2017
Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Leandro Vieira dos Santos
Beneficiário:Leandro Vieira dos Santos
Instituição Sede:Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:Campinas
Pesquisadores associados:Fabio Cesar Gozzo ; Gonçalo Amarante Guimarães Pereira ; Jaciane Lutz Ienczak ; Marcelo Falsarella Carazzolle ; Sarita Candida Rabelo
Assunto(s):Genômica  Transcriptômica  Engenharia metabólica  Bioetanol  Leveduras  Saccharomyces cerevisiae  Xilose 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Engenharia metabólica | etanol de segunda-geração | Evolução adaptativa | Genômica | Saccharomyces cerevisiae | transcriptômica e proteômica | Xilose | Fisiologia molecular 2G

Resumo

O etanol de segunda-geração (2G) é uma alternativa promissora na produção de combustíveis gerados de fontes renováveis. O desenvolvimento de linhagens microbianas eficientes capazes de converter o açúcar de cinco carbonos xilose em etanol e tolerar a presença de compostos inibitórios do processo fermentativo é um passo essencial na viabilização da tecnologia de etanol 2G. Nosso grupo foi pioneiro e responsável pelo desenvolvimento e liberação comercial da primeira levedura utilizada na indústria 2G brasileira. Apesar da construção de linhagens modificadas da levedura Saccharomyces cerevisiae para a produção de etanol 2G ter sido iniciada há décadas, a identificação das bases genéticas geradas durante processos de evolução adaptativa, responsáveis pela assimilação de xilose e tolerância a inibidores, ainda está em seu início e pouca informação está disponível. Pretende-se, nesse trabalho, a elaboração de um atlas genômico construído pela identificação de bases moleculares envolvidas no metabolismo e regulação do consumo de xilose e na tolerância a grupos de inibidores presentes em hidrolisados provenientes de materiais lignocelulósicos. As relações encontradas entre essas diferentes vias metabólicas identificadas permitirão uma melhor compreensão do metabolismo de linhagens C5 e da complexa rede de sinalização que regula a adaptação e tolerância a grupos de moléculas inibidoras. As informações obtidas serão utilizadas na construção racional de cepas apropriadas para serem utilizadas na produção e viabilização da tecnologia de etanol 2G, auxiliando o Brasil na liderança do desenvolvimento de biocombustíveis de fontes renováveis. (AU)

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Publicações científicas (6)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
BORELLI, GUILHERME; FIAMENGHI, MATEUS BERNABE; DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; JOSE, JULIANA. Positive Selection Evidence in Xylose-Related Genes Suggests Methylglyoxal Reductase as a Target for the Improvement of Yeasts' Fermentation in Industry. GENOME BIOLOGY AND EVOLUTION, v. 11, n. 7, p. 1923-1938, . (13/08293-7, 17/07008-8, 15/05578-6, 17/08519-6)
PALERMO, GISELE CRISTINA DE LIMA; COUTOUNE, NATALIA; BUENO, JOAO GABRIEL RIBEIRO; MACIEL, LUCAS FERREIRA; DOSSANTOS, LEANDRO VIEIRA. Exploring metal ion metabolisms to improve xylose fermentation in Saccharomyces cerevisiae. MICROBIAL BIOTECHNOLOGY, v. 14, n. 5, . (20/07918-7, 18/00888-5, 18/06254-8, 17/08519-6)
LIMA, CLEILTON SANTOS; NEITZEL, THIAGO; PIROLLA, RENAN; DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA; LENCZAK, JACIANE LUTZ; ROBERTO, INES CONCEICAO; ROCHA, GEORGE J. M.. Metabolomic profiling of Spathaspora passalidarum fermentations reveals mechanisms that overcome hemicellulose hydrolysate inhibitors. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 106, n. 11, p. 15-pg., . (17/08519-6)
DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA; NEITZEL, THIAGO; LIMA, CLEITON SANTOS; DE CARVALHO, LUCAS MIGUEL; DE LIMA, TATIANI BRENELLI; IENCZAK, JACIANE LUTZ; CORREA, THAMY LIVIA RIBEIRO; PEREIRA, GONCALO AMARANTE GUIMARAES. Engineering cellular redox homeostasis to optimize ethanol production in xylose-fermenting Saccharomyces cerevisiae strains. MICROBIOLOGICAL RESEARCH, v. 290, p. 14-pg., . (17/08519-6, 20/07918-7)
RIBEIRO BUENO, JOAO GABRIEL; BORELLI, GUILHERME; RIBEIRO CORREA, THAMY LIVIA; FIAMENGHI, MATEUS BERNABE; JOS, JULIANA; DE CARVALHO, MURILO; DE OLIVEIRA, LEANDRO CRISTANTE; PEREIRA, GONCALO A. G.; DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA. Novel xylose transporter Cs4130 expands the sugar uptake repertoire in recombinantSaccharomyces cerevisiaestrains at high xylose concentrations. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 13, n. 1, . (17/08519-6, 18/00888-5, 17/05078-9)
DOS SANTOS, LEANDRO VIEIRA; PALERMO, GISELE CRISTINA DE LIMA; COSTA, PAULO EMILIO DOS SANTOS; ALMEIDA, LUDIMILA DIAS; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; PEREIRA, GONCALO AMARANTE GUIMARAES. Epistatic mutations in ISC metabolism synergize with cell cycle regulation and the PPP to enhance xylose fermentation and acetic acid tolerance in industrial yeast. Bioresource Technology, v. 439, p. 15-pg., . (20/07918-7, 20/02936-7, 19/06942-4, 17/08519-6)