Construção de bactérias recombinantes para produzir etanol e biopolímeros a partir de açúcares derivados do hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar

• Processo: 09/11933-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2011
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Rominne Karla Barros Freire
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Biopolímeros Xilose Etanol Repressão catabólica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biopolímeros | Etanol | hidrolisado de bagaço de cana | Pha | Repressão catabólica | Xilose | Produção de etanol e biopolímeros

Resumo

Resíduos lignocelulósicos renováveis são substratos proeminentes para a produção sustentável de biocombustíveis, como o etanol, e de biopolímeros, como os polihidroxialcanoatos (PHAs). Porém, o desenvolvimento de um processo de bioconversão competitivo requer microrganismos eficientes na conversão de hexoses e pentoses, principalmente de glicose e xilose, principais açúcares disponíveis após a hidrólise de tais resíduos. Ainda que a xilose seja um dos principais componentes da lignocelulose e o segundo açúcar mais abundante da natureza, a sua utilização eficiente ainda representa uma barreira técnica. Neste trabalho pretende-se utilizar uma mesma estratégia para desenvolver novos recombinantes a partir das linhagens etanologênicas Escherichia coli KO11 e Klebsiella oxytoca P2, para a produção de etanol, e a partir da selvagem Burkholderia sacchari LFM101, para a produção de polihidroxialcanoatos. Esses recombinantes serão construídos pela superexpressão dos genes xylAB e xylFGH, responsáveis pelo catabolismo e transporte de xilose, os quais serão inseridos em plasmídeos sob um promotor que não está sob o controle de reguladores de transcrição envolvidos com a repressão catabólica. Dessa forma, a estratégia aqui proposta é aumentar o consumo de xilose por essas linhagens e, ao mesmo tempo, avaliar se ocorre redução da repressão catabólica para melhorar o desempenho dessas bactérias na produção de etanol e biopolímeros. A etapa final deste trabalho é utilizar esses recombinantes em experimentos de produção a partir de hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar e avaliar o desempenho destes na produção de etanol e PHA, comparando-os as suas parentais. Será feita uma análise de fluxos metabólicos para verificar se há um modelo que represente esse fenômeno, bem como propor novas modificações, se necessário.

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FREIRE, Rominne Karla Barros. Construção de bactérias recombinantes para produzir etanol e biopolímeros a partir de açucares derivados do hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcares.. 2012. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI) São Paulo.