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Estudo de bacterias recombinantes e analise de fluxos metabolicos para a biossintese do copolimero biodegradavel poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato)[p(3hb-co-3hhx)]

Processo: 10/51935-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2010
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Luiziana Ferreira da Silva
Beneficiário:Thatiane Teixeira Mendonça
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):13/06112-5 - Estudo de genes envolvidos na beta-oxidação para aumento da eficiência de conversão substrato em 3-hidroxihexanoato para a produção de poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato) P(3HB-co-3HHx) por B. sacchari, BE.EP.DR
Assunto(s):Poli-hidroxialcanoatos   Ácidos orgânicos   Plásticos biodegradáveis

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHA) são poliésteres acumulados por diversas bactérias a partir de fontes renováveis que despertam grande interesse industrial por serem termoplásticos, biodegradáveis e biocompatíveis. A variabilidade da composição monomérica de PHA determina suas propriedades mecânicas e permite seu uso em diversas aplicações. Os PHA podem ser formados por monômeros de cadeia curta (PHASCL) OU média (PHAMCL), ou ainda, formar copolímeros (PHASCL-PHAMCL) que têm propriedades intermediárias. O copolímero formado por unidades de 3-hidroxibutirato e 3-hidroxihexanoato P(3HB-co-3HHx) emerge pelas suas propriedades físicas e possibilidades de aplicações, pois as variações nas quantidades do monômero 3HHx resultam em características diferenciadas. Bactérias do gênero Aeromonas são naturalmente capazes de acumular o copolímero P(3HB-co-3HHx) com teores entre 5 e 25 mol% de 3HHx, entretanto acumulam pouco PHA. Estudo recente com a bactéria Burkholderia sacchari evidenciou a capacidade de produção de P(3HB-co-3HHx) com teores de até 2 mol% de 3HHx a partir de glicose e ácido hexanóico, e indicou ainda que ácidos orgânicos como, ácido butírico, por exemplo, podem contribuir para o aumento daquela fração no copolímero. Pretende-se aqui empregar diferentes estratégias para obter P(3HB-co-3HHx) com diferentes teores de 3HHx em B. sacchari ou ainda outros hospedeiros com capacidade de acumular altos teores de PHA. Para isto, (i) serão construídos recombinantes pela amplificação e clonagem dos genes phaC (PHA sintase) e phaJ (trans-enoil-Co-A hidratase) de Aeromonas spp.; (ii) será estudado o catabolismo de ácido hexanóico em mutantes transposon mini-Tn5 incapazes de crescer nesta fonte de carbono (hx'); (iii) nos recombinantes obtidos, será testado o uso de ácidos orgânicos em experimentos em frascos agitados, podendo ser conduzidos experimentos em biorreator; (iv) será realizada caracterização das propriedades físicas dos copolímeros obtidos e testes de aplicação para liberação controlada de fármacos, além de se fazer análises de fluxos metabólicos para avaliar a possibilidade de novos melhoramentos. (AU)

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Publicações científicas (4)
(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)
CESPEDES, LUCAS G.; NAHAT, RAFAEL A. T. P. S.; MENDONCA, THATIANE T.; TAVARES, RAFAELA R.; OLIVEIRA-FILHO, EDMAR R.; SILVA, LUIZIANA F.; TACIRO, MARILDA K.; SANCHEZ, RUBEN J.; GOMEZ, JOSE G. C. A non-naturally-occurring P(3HB-co-3HA(MCL)) is produced by recombinant Pseudomonas sp from an unrelated carbon source. International Journal of Biological Macromolecules, v. 114, p. 512-519, JUL 15 2018. Citações Web of Science: 2.
OLIVEIRA-FILHO, EDMAR RAMOS; GUAMAN, LINDA P.; MENDONCA, THATIANE TEIXEIRA; LONG, PAUL F.; TACIRO, MARILDA KEICO; CABRERA GOMEZ, JOSE GREGORIO; SILVA, LUIZIANA F. Production of Polyhydroxyalkanoates Copolymers by Recombinant Pseudomonas in Plasmid- and Antibiotic-Free Cultures. JOURNAL OF MOLECULAR MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 28, n. 5, p. 225-235, 2018. Citações Web of Science: 0.
MENDONCA, THATIANE T.; TAVARES, RAFAELA R.; CESPEDES, LUCAS G.; SANCHEZ-RODRIGUEZ, RUBEN J.; SCHRIPSEMA, JAN; TACIRO, MARILDA K.; GOMEZ, JOSE G. C.; SILVA, LUIZIANA F. Combining molecular and bioprocess techniques to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) with controlled monomer composition by Burkholderia sacchari. International Journal of Biological Macromolecules, v. 98, p. 654-663, MAY 2017. Citações Web of Science: 6.
FERREIRA-SILVA, LUIZIANA; TACIRO, MARILDA KEICO; RAICHER, GIL; MONIZ PICCOLI, ROSANE APARECIDA; MENDONCA, THATIANE TEIXEIRA; GARCEZ LOPES, MATEUS SCHREINER; CABRERA GOMEZ, JOSE GREGORIO. Perspectives on the production of polyhydroxyalkanoates in biorefineries associated with the production of sugar and ethanol. International Journal of Biological Macromolecules, v. 71, n. SI, p. 2-7, NOV 2014. Citações Web of Science: 18.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MENDONÇA, Thatiane Teixeira. Estudo de bactérias recombinantes e análise de fluxos metabólicos para biossíntese do copolímero biodegrádavel poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxihexanoato) [P(3HB-co-3HHx).. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas São Paulo.

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