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Lignina em espécies de Saccharum spp.

Processo: 14/25994-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2015
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Paulo Mazzafera
Beneficiário:Juan Pablo Portilla Llerena
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Lignina   Metabolismo secundário   Sacarificação   Saccharum   Parede celular

Resumo

O aumento do consumo mundial de recursos finitos de combustíveis fósseis e as consequências climáticas negativas de seu uso estão atualmente dirigindo a busca de fontes alternativas de energia, a biomassa vegetal, composta principalmente por celulose, hemicelulose e lignina. A biomassa vegetal pode servir como matéria-prima renovável para a produção de energia podendo ser transformada em biocombustíveis através de um processo chamado sacarificação. A lignina é um polímero aromático complexo, fundamental para crescimento e desenvolvimento vegetal, porém sua presença dificulta a sacarificação por uma série de razões, desde aumentar a recalcitrância da parede celular, até inibir a fermentação por liberar compostos tóxicos aos microrganismos fermentadores. Portanto, um entendimento dos processos que governam a recalcitrância da parede celular gerado pela lignina é urgente, a fim de aproveitar plenamente o potencial dos biocombustíveis celulósicos. O conhecimento de que a via biossintética da lignina é relativamente conservada entre as distinas espécies permite inferir que abordagens similares utilizadas em estudos de dicotiledoneas poderia ser aplicada em monocotiledôneas apresentando características potenciais para a produção de bioetanol de segunda geração. A cana de açucar, planta C4, é uma das mais eficientes em coletar e converter a luz solar em energia química, apresentando um alto conteúdo de sacarose. Recentemente, com o advento do desenvolvimento da tecnologia de bioetanol de segunda geração, tem havido o interesse no estudo para o desenvolvimento de um tipo de cana com uma melhor qualidade de biomassa (menor recalcitrância e maior conteúdo de fibra e celulose) para ser usada na produção do bioetanol lignocelulósico, ou seja, oriundo à partir dos componentes da parede celular. Esta pesquisa propõe estudar os genótipos ancestrais das variedades comerciais atuais de cana de açúcar: Saccharum officinarum, Saccharum barberi, Saccharum robustum e Saccharum spontaneum, avaliando-se o conteúdo e tipo de lignina, a identificação e a expressão de genes relacionados à biossíntese deste polímero, assim como também será feita a caracterização química da parede celular nestas espécies. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitirão uma melhor compreensão e aproveitamento da diversidade genética do gênero Saccharum no que diz respeito à produção de bioetanol de segunda geração, podendo auxiliar programas de melhoramento genético clássico e transformação genética para desenvolver variedades comerciais (híbridos) de cana com características importantes para bioenergia. (AU)

Publicações científicas (4)
(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)
PORTILLA LLERENA, JUAN PABLO; FIGUEIREDO, RAQUEL; BRITON, MICHAEL DOS SANTOS; KIYOTA, EDUARDO; SAMPAIO MAYER, JULIANA LISCHKA; ARAUJO, PEDRO; SCHIMPL, FLAVIA CAMILA; DAMA, MURALI; PAULY, MARKUS; MAZZAFERA, PAULO. Deposition of lignin in four species of Saccharum. SCIENTIFIC REPORTS, v. 9, APR 10 2019. Citações Web of Science: 0.
LLERENA, JUAN P. P.; ARAUJO, PEDRO; MAZZAFERA, PAULO. Optimization of RT-PCR reactions in studies with genes of lignin biosynthetic route in Saccharum spontaneum. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 90, n. 1, p. 509-519, MAR 2018. Citações Web of Science: 1.
SALVATO, FERNANDA; WILSON, RASHAUN; PORTILLA LLERENA, JUAN PABLO; KIYOTA, EDUARDO; REIS, KARINA LIMA; BOARETTO, LUIS FELIPE; BALBUENA, TIAGO S.; AZEVEDO, RICARDO A.; THELEN, JAY J.; MAZZAFERA, PAULO. Luxurious Nitrogen Fertilization of Two Sugar Cane Genotypes Contrasting for Lignin Composition Causes Changes in the Stem Proteome Related to Carbon, Nitrogen, and Oxidant Metabolism but Does Not Alter Lignin Content. JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, v. 16, n. 10, p. 3688-3703, OCT 2017. Citações Web of Science: 1.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
LLERENA, Juan Pablo Portilla. Lignina em espécies de Saccharum spp. 2016. Dissertação de Mestrado.

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