Construção de mutantes de pseudomonas abrigando diferentes PHA sintases em seu genoma, para produção de 3HB-co-3HAMCL

• Processo: 14/15448-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2016
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Edmar Ramos de Oliveira Filho
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia metabólica Pseudomonas Biopolímeros Poli-hidroxialcanoatos Copolímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biopolímeros | Copolímeros híbridos | mini-Tn7 | Polihidroxialcanoatos | Pseudomonas | recombinantes | Engenharia Metabólica

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHA) são biopolímeros produzidos e acumulados naturalmente por diversas linhagens bacterianas. Esses biopolímeros exibem grande potencial para substituir os plásticos derivados de petróleo, por serem termoplásticos, biodegradáveis, biocompatíveis e produzidos a partir de fontes renováveis. Devido suas características físicas e mecânicas, que variam de acordo com a composição de sua cadeia monomérica, apresentam aplicações diversas. Os PHAs podem ser formados por monômeros de cadeia curta (PHASCL) ou média (PHAMCL), podendo formar copolímeros híbridos (HASCL-HAMCL) com propriedades intermediárias, interessantes para a indústria de materiais. A PHA sintase é a enzima chave na biossíntese de PHA, por ser responsável pela catálise da polimerização das moléculas de (R)-hidroxiacil-CoA que compõem o biopolímero. Em trabalho realizado em nosso grupo, foi demonstrada a produção de copolímeros HASCL-HAMCL em linhagens de pseudomonas abrigando genes de PHA sintase de Ralstonia eutropha em vetores plasmidiais. Neste trabalho, a proposta é a construção de quatro linhagens estáveis de pseudomonas, abrigando genes de PHA sintase de Ralstonia eutropha ou de Aeromonas hydrophila em seu genoma. A inserção do gene no genoma excluiria inconvenientes inerentes à presença de um plasmídio na célula bacteriana, como o estado multicópia do gene e a necessidade de seleção contínua usando antibióticos. Para isso, será usado o sistema mini-Tn7, o qual é eficiente e de fácil manipulação. Os elementos mini-Tn7 podem ser prontamente transferidos para formação de mutantes. Em biologia molecular é amplamente conhecido e promove uma única inserção no genoma da bactéria. As linhagens obtidas serão testadas fenótipo e genotipicamente para confirmar a presença do gene de interesse em seu DNA genômico e a ausência de marca de resistência, decorrente das manipulações genéticas. Para avaliar a capacidade das linhagens recombinantes obtidas quanto ao acúmulo de PHA, serão realizados experimentos em agitador rotativo e em biorreator. A composição dos PHAs produzidos será avaliada e comparada com os resultados obtidos previamente, além disso, será realizada análise de fluxos metabólicos no contexto da biossíntese de PHA. (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)

OLIVEIRA-FILHO, EDMAR RAMOS; GUAMAN, LINDA P.; MENDONCA, THATIANE TEIXEIRA; LONG, PAUL F.; TACIRO, MARILDA KEICO; CABRERA GOMEZ, JOSE GREGORIO; SILVA, LUIZIANA F.. Production of Polyhydroxyalkanoates Copolymers by Recombinant Pseudomonas in Plasmid- and Antibiotic-Free Cultures. JOURNAL OF MOLECULAR MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, v. 28, n. 5, p. 225-235, 2018. (10/51935-1, 12/51533-6, 10/51692-1, 14/15448-0)

CESPEDES, LUCAS G.; NAHAT, RAFAEL A. T. P. S.; MENDONCA, THATIANE T.; TAVARES, RAFAELA R.; OLIVEIRA-FILHO, EDMAR R.; SILVA, LUIZIANA F.; TACIRO, MARILDA K.; SANCHEZ, RUBEN J.; GOMEZ, JOSE G. C.. A non-naturally-occurring P(3HB-co-3HA(MCL)) is produced by recombinant Pseudomonas sp from an unrelated carbon source. International Journal of Biological Macromolecules, v. 114, p. 512-519, JUL 15 2018. (10/51935-1, 11/18952-2, 10/51692-1, 14/15448-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

OLIVEIRA FILHO, Edmar Ramos de. Construção de mutantes de Pseudomonas abrigando diferentes PHA sintases em seu genoma, para produção de 3HB-co-3HAMCL.. 2017. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI) São Paulo.