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Engenheiramento genético de linhagens fúngicas utilizando CRISPR/Cas9 multiplex para produzir coquetéis celulolíticos específicos

Processo: 17/26370-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 03 de abril de 2018
Vigência (Término): 02 de abril de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:André Ricardo de Lima Damasio
Beneficiário:Fabiano Jares Contesini
Supervisor no Exterior: Uffe Hasbro Mortensen
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa : Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca  
Vinculado à bolsa:17/10083-1 - Engenheiramento genético de uma plataforma fúngica para secreção de enzimas lignocelulolíticas visando a produção de oligossacarídeos, BP.PD
Assunto(s):Aspergillus   Oligossacarídeos   Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas   Produção de enzimas   Proteína 9 associada à CRISPR

Resumo

A completa degradação da biomassa vegetal utilizando enzimas corresponde a uma etapa chave na produção de biocombustíveis no contexto de biorefinarias. A assimilação de oligossacarídeos por microrganismos fermentativos, ao invés de monossacarídeos, é considerada vantajosa uma vez que pode diminuir a competição com possíveis contaminantes, resultando em melhores rendimentos de processo e produtividade. Para esta finalidade, além da necessidade de leveduras engenheiradas capazes de internalizar xilo e celo-oligossacarídeos, faz-se necessário o uso de coquetéis celulolíticos específicos. Fungos filamentosos, como Aspergillus spp., são excelentes candidatos para o desenvolvimento de plataformas para produção de enzimas, principalmente devido a sua alta capacidade de secreção de proteínas. Neste contexto, o principal objetivo desta proposta é implementar o sistema CRISPR/Cas9 multiplex em Aspergillus niger e Aspergillus nidulans visando a inativação de genes que codificam para celobiohidrolases, ²-glicosidases e ²-xilosidases. Estas enzimas foram selecionadas por serem responsáveis pala formação de monossacarídeos. CRISPR/Cas9 multiplex é um sistema inovador que permite a inativação de uma série de genes específicos por truncamento ou deleção. Após a implementação da técnica em ambas as espécies de Aspergillus, nós realizaremos um ou mais testes de inativação gênica para obtermos linhagens fúngicas produtoras de coquetéis enzimáticos específicos que possam degradar a biomassa vegetal parcialmente com formação de produtos enriquecidos em termos de oligossacarídeos, comparado com as linhagens parentais. Esperamos aprender esta tecnologia sob a supervisão do Prof. Uffe H. Mortensen no Departamento de Biotecnologia e Biomedicina na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), que é um especialista na tecnologia CRISPR/Cas9 em Aspergillus, uma tecnologia que ainda não foi desenvolvida no Brasil.

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