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Estudo da expressão gênica de hsp26 e yhr087w e sua relação com a tolerância a etanol e temperatura em linhagens de saccharomyces cerevisiae isoladas durante a produção de etanol

Processo: 13/15097-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Anderson Ferreira da Cunha
Beneficiário:Érica Lima Marçal
Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Saccharomyces cerevisiae   Expressão gênica

Resumo

Por razões ambientais e principalmente devido a uma possível escassez de combustíveis fósseis, muitos países têm investido em fontes de energia renováveis que possam substituir de maneira sustentável esta matriz energética. Nesse sentido o Brasil vem investindo esforços no processo de produção de etanol. A obtenção desse combustível se dá através da fermentação de mosto (caldo de cana-de-açúcar ou xarope de melaço diluído) por leveduras da espécie Saccharomyces cerevisiae. Durante esse processo, esses microorganismos acabam por sofrer vários tipos de estresses como altas temperaturas e elevada concentração de etanol. As leveduras atualmente empregadas no processo de produção de etanol não apresentam resistência importante a estes fatores de estresse e por isso a temperatura e concentração de etanol necessitam ser controlados para manter a eficiência do processo. A identificação de genes que aumentem essas resistências é de fundamental importância para aumentar a eficiência do processo. Com leveduras que produzam etanol a altas temperaturas e em altas concentrações de etanol seria possível iniciar o processo com taxas maiores de concentração de açúcar e em temperaturas elevadas que contribuirão consecutivamente para um aumento na produção do etanol e uma diminuição da contaminação constante da dorna. Esse projeto tem como objetivo verificar hipóteses genéticas capazes de amenizar tais estresses e promover melhorias na produção de etanol. Os genes que foram encontrados na literatura com características interessantes para este estudo foram o HSP26 e YHR087W. O primeiro é responsável pela codificação de proteínas de choque térmico (HSPs) que tem ação de chaperona, ou seja, seu papel é evitar que proteínas importantes desnaturem e percam suas funções, enquanto o segundo tem sua expressão induzida em altas concentrações de glicose, além de outros estudos apontarem que esse gene pode ser ativado em estresses oxidativos, osmóticos e choque térmico. A expressão desses genes será estudada em linhagens selecionadas durante o processo de fermentação para a produção de etanol com características de etanol e termo resistência, visando relacionar sua expressão a estes fatores estressantes. Em caso de relaçãopositiva, estes genes serão utilizados em experimentos de superexpressão em linhagens sensíveis a estas condições e em industriais já adaptadas ao processo fermentativo para identificar se estas linhagens se tornam resistentes a estes fatores. Os resultados deste estudo levarão a um melhor entendimento da relação entre a expressão destes genes com a etanol resistência e termotolerância, auxiliando no desenvolvimento de leveduras que possam incrementar o processo fermentativo, contribuindo para o estabelecimento de uma área extremamente estratégica para o Brasil.

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa: