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Produção heteróloga e caracterização funcional de uma beta-frutofuranosidase identificada em uma biblioteca de cDNA de Sphenophorus levis, uma praga da cana-de-açúcar

Processo: 11/19886-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2011
Vigência (Término): 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Flavio Henrique da Silva
Beneficiário:Rafael Pedezzi
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:98/14138-2 - Center for Structural Molecular Biotechnology, AP.CEPID
Assunto(s):Invertase   Bicudo da cana-de-açúcar

Resumo

O Brasil é reconhecido mundialmente por possuir uma metodologia eficiente para a produção de etanol. A indústria nacional utiliza a cana-de-açúcar como matéria prima, fato que gera interesse no investimento de tecnologias inovadoras para aumento de produção da cultura canavieira. O coleóptero Sphenophorus levis está entre as pragas dessa cultura que não possuem um método eficaz para o seu controle. Estudos do transcriptoma desse inseto, visando melhor compreender seu arsenal digestivo, revelaram a presença de um gene contendo similaridade com uma invertase (beta-frutofuranosidase), enzima que catalisa a hidrólise da sacarose em glicose e frutose. As invertases surgem como uma relevante alternativa na produção de xarope de frutose, substituindo a hidrólise ácida, que tem baixa eficiência e gera resíduos indesejáveis. Neste trabalho pretende-se realizar a construção do vetor de expressão pPICZalfa contendo o gene da beta-frutofuranosidase. Posteriormente, deve-se realizar a expressão heteróloga e a purificação da proteína no organismo modelo Pichia pastoris. Tendo a proteína em sua forma pura, haverá a caracterização da enzima perante o substrato sacarose. Os resultados da caracterização enzimática serão comparados com os parâmetros de enzimas já descritas para avaliar a possibilidade de utilização da proteína produzida em processos industriais como alternativa a outras enzimas e à hidrólise ácida. Além da expressão e caracterização da invertase estudada, será realizado um ensaio de expressão tecidual com PCR em tempo real. Neste, pretende-se revelar em que estágio e localidade o gene da beta-frutofuranosidase está presente, permitindo avaliar sua importância para a fisiologia do inseto. Considerando que o S. levis gera grandes prejuízos para a cultura canavieira, informações em nível molecular do seu arsenal digestivo poderão gerar subsídios para o desenvolvimento de metodologias biotecnológicas, visando o controle dessa praga.