Coexpressão das enzimas xilose isomerase e xiluloquinase como estratégia para o aumento da taxa de conversão de xilose em poli-3-hidroxibutirato em Burkholderia sacchari

• Processo: 15/18495-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Matheus Arjona de Macedo
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia molecular Microbiologia industrial Materiais lignocelulósicos Biopolímeros Xilose Burkholderia Poli-hidroxialcanoatos Isomerases
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Burkholderia sacchari | polihidroxibutirato | Xilose | Xilose isomerase | Xiluloquinase | Microbiologia Industrial de Biopolímeros

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHAs) são considerados potenciais substitutos de plásticos convencionais (de origem petroquímica), com a vantagem de serem biodegradáveis e biocompatíveis. Há diversos tipos de PHA, sendo o poli-3-hidroxibutirato (P3HB) o mais estudado, que variam de acordo com a composição monomérica. Uma das limitações para a sua produção industrial é o custo de matéria-prima. O aproveitamento de xilose (principal componente da hemicelulose) proveniente de resíduos lignocelulósicos não utilizados na produção de etanol é uma das alternativas possíveis para baratear o custo da produção de PHAs. Nesse contexto, Burkholderia sacchari emerge como uma potencial ferramenta para a produção de PHAs pelo fato de ser capaz de converter xilose em P3HB com alta eficiência. Trabalhos anteriores apontaram que um aumento no consumo de xilose e na produção de P3HB pode ser obtido pelo aumento da expressão de genes envolvidos no catabolismo de xilose. Neste trabalho, é proposto o aumento da expressão da enzima xiluloquinase (gene xylB) em linhagens em que já ocorre a expressão da xilose isomerase (xylA), enzimas envolvidas na via isomerase do catabolismo de xilose. Para isso, utilizando diversas ferramentas de biologia molecular, o gene xylB será clonado a partir do genoma de B. sacchari e será inserido no plasmídeo pBBR2:xylAB. xenovorans, que será eletroporado em B. sacchari. Após a confirmação da presença dos genes de interesse, a linhagem recombinante obtida será avaliada quanto ao seu crescimento, consumo de xilose e acúmulo de P3HB através de experimentos em agitador rotativo.