Caracterização de transportadores de Pseudozyma brasiliensis

• Processo: 14/11733-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Juliana Velasco de Castro Oliveira
• Beneficiário: Eliane Silva de Santana
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioetanol Xilose Biologia molecular Biocombustíveis de segunda geração Leveduras
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Etanol de segunda geração | Pseudozyma brasiliensis | Transportador | Xilose | Biologia Molecular

Resumo

A dependência de fontes de combustíveis fósseis bem como a preocupação com o meio ambiente tem gerado grande interesse no desenvolvimento de outras fontes de energia sustentáveis. O Brasil é o segundo maior produtor de bioetanol, no entanto, estudos sugerem que o Brasil poderia dobrar sua produção se utilizasse o bagaço e a palha da cana para a produção do que é conhecido como etanol de segunda geração (2G). A produção de etanol de 2G, que é realizada a partir de materiais lignocelulósicos, ainda apresenta gargalos biotecnológicos, como a degradação da estrutura da parede celular vegetal e a fermentação de pentoses, uma vez que um dos microrganismos mais eficientes para a produção de etanol, a levedura Saccharomyces cerevisiae, não é capaz de utilizar xilose como única fonte de carbono para crescimento ou fermentação. Para que a fermentação de um açúcar se inicie é necessário que transportadores de membrana conduzam os açúcares para o meio intracelular. S. cerevisiae não possui transportadores de xilose específicos, fazendo o seu transporte através de transportadores de hexose da família HXT, o que desfavorece o consumo deste açúcar até que a glicose seja completamente consumida. Em estudos anteriores, nosso grupo de pesquisa identificou uma nova espécie de levedura, Pseudozyma brasiliensis, que é capaz de crescer e atingir altas densidades óticas utilizando xilano e/ou xilose como fonte de carbono, o que sugere que esta espécie possui bons transportadores de pentoses. Assim, este projeto pretende estudar em mais detalhes cinco transportadores super expressos em P. brasiliensis crescida em xilano e xilose, identificados através de uma análise prévia de RNAseq realizada pelo grupo. Para isso, pretende-se verificar a expressão destes genes quando as leveduras são crescidas em diferentes concentrações de vários açucares, por PCR em tempo real. Adicionalmente, objetiva-se expressar o transportador mais interessante na cepa S. cerevisiae EBY. VW400 e verificar suas características fenotípicas. Como um dos gargalos da produção do etanol de segunda geração é o transporte de xilose, este projeto pode identificar bons candidatos de transportadores para engenheiramento genético de cepas industriais. (AU)

Publicações científicas

(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)

BORIN, GUSTAVO PAGOTTO; SANCHEZ, CAMILA CRISTINA; DE SANTANA, ELIANE SILVA; ZANINI, GUILHERME KEPPE; CORREA DOS SANTOS, RENATO AUGUSTO; PONTES, ANGELICA DE OLIVEIRA; DE SOUZA, ALINE TIEPPO; TAVARES SOARES DAL'MAS, ROBERTA MARIA MENEGALDO; RIANO-PACHON, DIEGO MAURICIO; GOLDMAN, GUSTAVO HENRIQUE; et al. Comparative transcriptome analysis reveals different strategies for degradation of steam-exploded sugarcane bagasse by Aspergillus niger and Trichoderma reesei. BMC Genomics, v. 18, JUN 30 2017. (11/08945-9, 15/08222-8, 14/15799-7, 13/09541-4, 14/11733-1, 14/11766-7)