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Engenharia metabólica e identificação de QTLs relacionados à tolerância ao HMF em Saccharomyces cerevisiae

Processo: 15/06677-8
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2016
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Beneficiário:Fellipe da Silveira Bezerra de Mello
Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Engenharia metabólica   Locos de características quantitativas   Saccharomyces cerevisiae   Bioenergia   Etanol
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Etanol Lignocelulósico | Hmf | Qtl | Saccharomyces cerevisiae | Bioenergia

Resumo

A necessidade de substituição dos combustíveis fósseis frente aos problemas políticos, econômicos e ambientais têm motivado a pesquisa e o desenvolvimento de fontes renováveis de energia, sendo o bioetanol uma das principais alternativas. Leveduras empregadas em ambos os processos - primeira e segunda gerações - são responsáveis por uma parcela significativa na viabilidade dos modelos econômicos. No ambiente industrial os micro-organismos utilizados estão sujeitos à uma variedade de estresses que afetam negativamente a produção. Dessa forma, tolerar tais condições é imprescindível para obtenção de rendimentos satisfatórios. No processo de segunda geração, além de fatores ambientais, inibidores gerados durante o processamento da biomassa constituem uma barreira ao metabolismo das leveduras, incluindo ácidos fracos, compostos fenólicos ou derivados de furano como o 5-hidroximetilfurfural (HMF). Neste trabalho propõe-se o estudo detalhado da linhagem FMY001, identificada previamente como tolerante a altas concentrações de HMF. As bases genéticas de sua robustez serão entendidas a partir do estudo detalhado de Quantitative Trait Loci (QTLs) relacionados ao fenótipo observado. Para isto será utilizado um método baseado em citometria de fluxo para obter um alto número de segregantes derivados da linhagem FMY001 (ou do híbrido FMY001 x S288c). Estes serão individualmente caracterizados por meio de métodos de seleção high-throughput e sequenciados para posterior mapeamento de QTLs. O metabolismo de cofatores - NAD(P)+, NAD(P)H - também será avaliado por meio de técnicas de Engenharia metabólica. Dessa forma, compreender os mecanismos genéticos relacionados à habilidade da linhagem FMY001 tolerar ao HMF irá contribuir significativamente para o contínuo desenvolvimento de linhagens mais produtivas. (AU)

Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Cientistas usam levedura modificada para produzir o adoçante xilitol a partir da palha da cana 
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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)
BARSOTTINI, MARIO R. O.; PIRES, BARBARA A.; VIEIRA, MARIA L.; PEREIRA, JOSE G. C.; COSTA, PAULO C. S.; SANITA, JAQUELINE; CORADINI, ALESSANDRO; MELLO, FELLIPE; MARSCHALK, CIDNEI; SILVA, EDER M.; et al. Synthesis and testing of novel alternative oxidase (AOX) inhibitors with antifungal activity against Moniliophthora perniciosa (Stahel), the causal agent of witches' broom disease of cocoa, and other phytopathogens. Pest Management Science, v. 75, n. 5, p. 1295-1303, . (15/09870-3, 14/15339-6, 15/07653-5, 16/10498-4, 17/17000-4, 15/06677-8)
CORADINI, V, ALESSANDRO L.; BEZERRA DE MELLO, FELLIPE DA SILVEIRA; FURLAN, MONIQUE; MANEIRA, CARLA; CARAZZOLLE, MARCELO F.; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; TEIXEIRA, GLEIDSON SILVA. QTL mapping of a Brazilian bioethanol strain links the cell wall protein-encoding gene GAS1 to low pH tolerance in S. cerevisiae. BIOTECHNOLOGY FOR BIOFUELS, v. 14, n. 1, . (16/12852-0, 16/02506-7, 15/06677-8, 14/26719-4, 18/03403-2, 13/08293-7)
NAGAMATSU, SHEILA TIEMI; TEIXEIRA, GLEIDSON SILVA; BEZERRA DE MELLO, FELLIPE DA SILVEIRA; GALVAO TIZEI, PEDRO AUGUSTO; GRICHOSWSKI NAKAGAWA, BRUNA TATSUE; DE CARVALHO, LUCAS MIGUEL; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA. Genome Assembly of a Highly Aldehyde-Resistant Saccharomyces cerevisiae SA1-Derived Industrial Strain. MICROBIOLOGY RESOURCE ANNOUNCEMENTS, v. 8, n. 13, . (16/02506-7, 15/06677-8, 13/08293-7, 14/26905-2, 15/06263-9)
BEZERRA DE MELLO, FELLIPE DA SILVEIRA; VENEGA CORADINI, ALESSANDRO LUIS; GALVAO TIZEI, PEDRO AUGUSTO; CARAZZOLLE, MARCELO FALSARELLA; GUIMARAES PEREIRA, GONCALO AMARANTE; TEIXEIRA, GLEIDSON SILVA. Static microplate fermentation and automated growth analysis approaches identified a highly-aldehyde resistant Saccharomyces cerevisiae strain. BIOMASS & BIOENERGY, v. 120, p. 49-58, . (14/26719-4, 15/06677-8, 16/02506-7)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MELLO, Fellipe da Silveira Bezerra de. Identification of QTL related to 5- (Hydroxymethyl) furfural resistance in Saccharomyces cerevisiae. 2019. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos Campinas, SP.

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