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Utilização da técnica de engenharia genética em duas espécies de microalgas visando o aumento da quantidade e da qualidade de lipídios para produção de biocombustível

Processo: 12/16271-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 03 de janeiro de 2013
Vigência (Término): 02 de julho de 2013
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Pio Colepicolo Neto
Beneficiário:Helena Dias Muller Villela
Supervisor no Exterior: Richard T. Sayre
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Los Alamos National Laboratory, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:11/16072-5 - Utilização das técnicas de engenharia genética e bioquímica em Chlamydomonas reinhardtii visando o aumento da produção de lipídios para obtenção de biocombustível, BP.MS
Assunto(s):Engenharia genética   Engenharia bioquímica   Microalgas   Chlamydomonas reinhardtii   Biocombustíveis

Resumo

Diversos organismos eucarióticos possuem a habilidade de sintetizar grandes quantidades de óleo em forma de triacilgliceróis (TAG), que são armazenados em corpos lipídicos e podem ser utilizados para a produção de biodiesel. Dentre esses organismos, um grupo que vem sendo considerado bastante promissor são as microalgas, que possuem uma alta capacidade natural de armazenamento de lipídios, alta taxa de crescimento e tolerância a condições ambientais diversas. Além disso, também não é necessária a utilização de terras aráveis, nem de água potável para irrigação, e a é colheita contínua, podendo ser realizada a cada três dias. Apesar dessas vantagens, microalgas não são amplamente utilizadas para produção de biodiesel, pois a biomassa ainda é insuficiente para suprir um mercado com uma demanda tão alta, como é a indústria de combustíveis. Por esse motivo, estudos vem sendo desenvolvidos com o intuito de aumentar tanto a quantidade de TAGs produzidos por microalgas, bem como sua qualidade e a taxa de crescimento dos organismos produtores. Dentro desse contexto, nosso grupo vem utilizando a engenharia genética para aumentar a quantidade de trialcilgliceróis na linhagem CC424 da microalga Chlamydomonas reinhardtii. O método de transformação genética dessa linhagem já foi implementada em nosso laboratório de acordo com Kindle (1990). Diversos clones visando o aumento de TAGs já foram conseguidos e os experimentos de quantificação de lipídeos e perfil de ácidos graxos já estão em andamento. Nesse novo projeto pretendemos continuar com o método de engenharia genética de microalgas para, não somente aumentar a quantidade de lipídeos totais, mas alterar o perfil de ácidos graxos do óleo produzido visando uma qualidade ótima para a produção de biodiesel. Para isso, a enzima fatty acid desaturase 3 (FAD3), enzima que aumenta o nível de insaturação de ácidos graxos aumentando sua susceptibilidade à oxidação, será subexpressa na linhagem de C. reinhardtii já utilizada e também na microalga Nannochloropsis sp. Com isso, iremos adquirir conhecimento em novas técnicas de transformação genética de microalgas, uma vez que o método utilizado para Nannochloropsis é totalmente diferenciado do método utilizado para C. reinhardtii. Como experimento adicional, pretendemos utilizar diversas condições de crescimento em biorreatores fechados a fim de comparar o impacto de determinados fatores abióticos no crescimento das algas transgênicas e selvagens. (AU)