Análise do perfil transcricional de Pseudomonas sp. LFM046 e seus recombinantes produzindo biopolímeros / polihidroxialcanoatos a partir de glicose baseado em DNA Microarray e RNASeq.

• Processo: 16/24290-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 28 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 27 de fevereiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: José Gregório Cabrera Gomez
• Beneficiário: Juliana Cardinali Rezende
• Supervisor: Alexander Steinbuchel
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Munster, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 14/08061-1 - Reconstrução da rede metabólica em escala genômica e melhoramento da produção de polihidroxialcanoatos em Pseudomonas (LFM046), BP.PD
• Assunto(s): Análise de sequência de RNA Análise de sequência com séries de oligonucleotídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: DNA microarray | Genomic scale metabolic model | Lfm046 | polyhydroxyalkanoates | Pseudomonas sp | RNAseq | Transcriptional profile | Genética de Microrganismos e Bioprocessos

Resumo

Pseudomonas sp. LFM046 tem sido estudada como plataforma biológica para a produção de polímeros biodegradáveis pertencentes à família dos polihidroxialcanoatos (PHAs), no Laboratório de Bioprodutos da Universidade de São Paulo (LBUSP). O genoma completo da Pseudomonas sp. LFM046 foi obtido e a anotação de seus genes foi refinada manualmente com o intuito de melhorar a qualidade do modelo metabólico em escala genômica que está sendo construído. Esta linhagem produz um copolímero de 3-hidroxialcanoatos de cadeia média (PHAMCL - 6 a 14 carbonos), contendo monômeros saturados de 6, 8, 10 e 12 carbonos e um monômero de 12 carbonos com o carbono 5 insaturado. O objetivo desta proposta é realizar a análise do perfil transcricional de Pseudomonas sp. LFM046 e seus recombinantes em diferentes condições de cultivo. A análise do transcriptoma permitirá uma avaliação qualitativa e quantitativa, em diferentes condições de crescimento e acúmulo de polímeros, da expressão dos genes envolvidos nas vias metabólicas de degradação da glicose: Via Pentoses-Fosfato, Via Entner-Doudoroff, ciclo TCA e outros. Esta informação será essencial para aumentar o nosso conhecimento sobre o metabolismo desta linhagem e restringir o número de distribuições de fluxos matematicamente possíveis previstas para uma mesma condição experimental, aumentando a acurácia do modelo metabólico que tem sido desenvolvido no LBUSP em parceria com o grupo de Bioinformática dirigido pela Dra. Marie France Sagot do INRIA e da Universidade de Lyon, França. O genoma por si só não permite a análise do efeito da regulação metabólica in vivo, mas tal efeito é mensurável nos níveis de expressão dos genes. A análise do transcriptoma será realizada a partir do sequenciamento do RNA (RNA-Seq) e de DNA microarray. Os resultados obtidos neste trabalho serão disponibilizados para a comunidade científica através da apresentação deste em eventos nacionais e internacionais, publicações em revistas de alto impacto e submissão das sequências de cDNA de Pseudomonas sp. LFM046 nos bancos de dados. Os experimentos e interpretação dos dados serão realizados sob a supervisão do Dr. Alexander Steinbuchel, na Universidade de Munster, Alemanha. O laboratório do Dr. Steinbuchel possui um grupo especializado no metabolismo microbiano, biologia molecular, genética e engenharia de bioprocessos, o que irá ampliar significativamente o nosso conhecimento sobre as vias metabólicas envolvidas na produção de PHA. Além disto, os conhecimentos gerados irão acelerar o desenvolvimento de novas linhagens a partir de abordagens de biologia sintética e/ou biologia de sistemas, e até mesmo para bioprodutos diferentes do PHA, uma vez que qualquer perfil metabólico requerido por uma nova biomolécula precursora seria avaliável no modelo metabólico em construção.

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)

PAPP, LUIZ ANTONIO; CARDINALI-REZENDE, JULIANA; JUDICE, WAGNER ALVES DE SOUZA; SANCHES, MARILIA BIXILIA; ARAUJO, WELINGTON LUIZ. Total phosphorus contents currently found in the raw wastewater-Problems and technical solutions for its removal in full-scale wastewater treatment plants. RESOURCES CONSERVATION AND RECYCLING, v. 196, p. 10-pg., 2023-05-24. (21/01503-2, 16/25112-4, 14/02205-1, 16/24290-6, 14/08061-1, 17/12510-4)