Produção de polímeros biodegradáveis por Escherichia coli recombinante a partir de hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar

• Processo: 10/02165-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2010
• Vigência (Término): 31 de maio de 2012
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Karinna Chouman
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Poli-hidroxialcanoatos Plásticos biodegradáveis Biomassa lignocelulósica Repressão catabólica Xilose Escherichia coli
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escherichia coli | hidrolisado de bagaço de cana | Plásticos biodegradáveis | Polihidroxialcanoatos | Repressão catabólica | Xilose | metabolismo bacteriano

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHA) são poliésteres naturais, acumulados por muitas bactérias sob condições de stress nutricional, que atuam como reserva de carbono e energia. Poli(R)-3-hidroxibutirato (PHB), o PHA mais estudado, é bastante promissor como plástico biodegradável, devido às suas propriedades que são comparáveis às do polipropileno. No Brasil, o bagaço de cana-de-açúcar é um importante resíduo lignocelulósico associado às usinas de açúcar e álcool. Para utilizar o bagaço como matéria-prima para produzir PHA, faz-se uma hidrólise ácida para liberar açúcares como glicose, xilose e arabinose. Células de Escherichia coli são capazes de selecionar, em uma mistura de açúcares, aquele que promove a melhor velocidade de crescimento. Esta resposta, denominada repressão catabólica (RC), é fenômeno mediado pelo sistema PTS (phosphoenolpyruvate: sugar phosphotransferase system). Durante o transported a glicose, uma enzima específica IIAglc-P é desfosforilada gerando IIAglc que inibe as várias enzimas necessárias pra o metabolismo de açúcares, incluindo transportadores dos chamados açúcares não-PTS. Hernandez-Montalvo et al. (2003) estudaram uma E. coli PTS- e superexpressaram um transporte alternativo de açúcares (GalP+) como estratégia para abolir a RC, obtendo uma E. coli capaz de consumir simultaneamente açúcares em uma mistura. Esta linhagem E. coli VH32PTS-GalP+ será estudada para a produção de PHA utilizando mistura de açúcares. Nela serão inseridos genes phaCAB de Ralstonia eutropha (envolvidos na síntese de PHA), além de crp* de E. coli ETH25 (codificador de um ativador de repressão catabólica indepndente de cAMP, alterado). Espera-se melhorar ainda mais o consumo simultâneo de diversos açúcares em mistura, além de melhorar produtividades na geração de PHA. Será feita uma análise dos fluxos metabólicos obtidos na recombinante para verificar se há um modelo que represente o fenômeno observado. (AU)

Publicações acadêmicas

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

CHOUMAN, Karinna. Produção de polímeros biodegradáveis por Escherichia coli recombinante a partir de açúcares derivados do hidrolisado do bagaço de cana-de-açúcar.. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI) São Paulo.