Estudo da expressão gênica de OLE1 e sua relação com tolerância a etanol e temperatura em linhagens de Saccharomyces cerevisiae isoladas durante produção de etanol

• Processo: 12/06273-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Anderson Ferreira da Cunha
• Beneficiário: Renan Augusto Abib Pastore
• Instituição Sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Genética molecular Biotecnologia Expressão gênica Superexpressão gênica Bioetanol Fermentação Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol | expressão gênica | fermentação | Gene OLE1 | leveduras termotolerantes e etanol resistentes | Saccharomyces cerevisiae | Biotecnologia

Resumo

O investimento de vários países no desenvolvimento de fontes renováveis de energia, que emitam menos poluentes atmosféricos e apresentem maior capacidade de reaproveitamento, tem se tornado maior a partir do conhecimento da escassez dos combustíveis fósseis num futuro próximo e das consequências ambientais do efeito estufa pela queima destes. No Brasil, a principal fonte alternativa é o etanol, resultado da fermentação realizada por leveduras em usinas de álcool. Porém, problemas como o aumento da temperatura e da concentração de etanol no interior da dorna são os principais fatores de estresse à levedura, que prejudicam a eficiência do processo fermentativo e consequente produção de álcool. Genes e processos celulares específicos envolvidos na resposta a estes estresses são induzidos pela levedura, permitindo que se alcance certa tolerância aos agentes estressores. Estudos evidenciaram que esta tolerância é em parte executada por Saccharomyces cerevisiae através da modificação da fluidez de sua membrana celular, indicando possível correlação com a expressão gênica de OLE1, gene responsável por codificar a enzima Ole1p e participar na síntese de ácidos graxos insaturados que compõem a membrana. O presente projeto busca um melhor entendimento do papel do gene OLE1, bem como da natureza dos processos mediadores de sua transcrição e níveis de expressão, e investigar de que modo sua expressão gênica pode se relacionar com a tolerância a altas concentrações de etanol e temperatura. Para isto, serão selecionadas linhagens selvagens isoladas durante o processo de produção industrial de etanol e agrupadas segundo características de resistência ou sensibilidade a etanol e temperatura. A análise de expressão gênica de OLE1 será realizada nestas amostras com o intuito de verificar se existe uma relação entre a expressão deste gene e a resistência a etanol e temperatura. Realizaremos também tentativas que promovam a superexpressão do gene OLE1 em linhagens sensíveis a temperatura e etanol para verificar se estas linhagens adquirem tolerância. Com os resultados experimentais, esperamos proporcionar maior embasamento científico na questão do gene OLE1 ter ou não a qualidade de marcador de resistência a etanol ou temperatura. Se positivo, as técnicas usadas para superexpressão podem ser exploradas no âmbito de melhorar a resistência das leveduras industriais atualmente empregadas na produção de etanol.(AU)