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Engenharia metabólica de Saccharomyces cerevisiae para produzir etanol de segunda geração a partir de xilo-oligossacarídeos

Processo: 18/01759-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2018
Data de Término da vigência: 01 de dezembro de 2021
Área de conhecimento:Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
Pesquisador responsável:Thiago Olitta Basso
Beneficiário:Dielle Pierotti Procópio
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50612-8 - An integrated approach to explore a novel paradigm for biofuel production from lignocellulosic feedstocks, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/18075-3 - Engenharia metabólica de Saccharomyces cerevisiae para etanol de segunda geração a partir de xilo-oligossacarídeos e acetato, BE.EP.DR
Assunto(s):Biocombustíveis
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Biofuel | evolutionary engineering | Saccharomyces ceresisiae | xylo-oligosaccharides | xylose | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

A produção de biocombustíveis a partir de resíduos lignocelulósicos (LC) deve alimentar a matriz energética no futuro próximo. As leveduras desempenharão um papel importante como plataforma para os processos de conversão de açúcares derivados de biomassa LC a etanol combustível, por exemplo, mas também a outros combustíveis e produtos químicos. A fermentação de hidrolisados de LC representa muitos desafios científicos e tecnológicos. Por exemplo, a limitação de Saccharomyces cerevisiae na fermentação de açúcares de pentose (derivada-hemicelulose) e os processos de pré-tratamento que geram vários inibidores de crescimento da levedura (derivados de furano, fenólicos e ácidos orgânicos), reduzindo a eficiência da fermentação. Para superar a incapacidade de S. cerevisiae para fermentar a xilose e a xilodextrina (XOS), a presente proposta de pesquisa está integrada ao projeto temático FAPESP (BBSRC-FAPESP 2015/50612-8, BB/P017460/1) e pretende implementar e melhorar o desempenho da via de consumo de XOS em linhagem laboratorial (CEN.PK113-7D) e industrial (SA-1) de S. cerevisiae geneticamente modificadas para transportar e consumir eficientemente xilose. As cepas selecionadas serão geneticamente modificadas usando uma abordagem baseada em sistema CRISPR / Cas9 de alta eficiência recentemente desenvolvida para a edição industrial do genoma S. cerevisiae. Para a construção da via de consumo de xilose, o gene da xilose isomerase (XI) de Pyromyces sp. será usado, e os genes de transporte e consumo de xilodextrina originados de Neurospora crassa serão usados para a reconstituição dessa via nas linhagens mencionadas. Os microrganismos modificados serão selecionados por engenharia evolutiva quanto à melhoria na eficiência da utilização de xilose e xilodextrina, em condições anaeróbicas. O transporte e o consumo de xilodextrina ampliarão as capacidades de S. cerevisiae em utilizar derivados de plantas e representará um potencial para aumentar a eficiência da produção de biocombustíveis de segunda geração.

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Publicações científicas
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
COLA, PRISCILA; PROCOPIO, DIELLE PIEROTTI; ALVES, ADRIANA TABOSA DE CASTRO; CARNEVALLI, LUCIANA REBELO; SAMPAIO, ICARO VIANA; DA COSTA, BRUNO LABATE VALE; BASSO, THIAGO OLITTA. Differential effects of major inhibitory compounds from sugarcane-based lignocellulosic hydrolysates on the physiology of yeast strains and lactic acid bacteria. Biotechnology Letters, v. 42, n. 4, p. 571-582, . (18/01759-4, 15/50612-8, 18/17172-2)
PROCOPIO, DIELLE PIEROTTI; LEE, JAE WON; SHIN, JONGHYEOK; TRAMONTINA, ROBSON; AVILA, PATRICIA FELIX; BRENELLI, LIVIA BEATRIZ; SQUINA, FABIO MARCIO; DAMASIO, ANDRE; RABELO, SARITA CANDIDA; GOLDBECK, ROSANA; et al. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for second-generation ethanol production from xylo-oligosaccharides and acetate. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 14-pg., . (17/15477-8, 20/05784-3, 15/50612-8, 18/17172-2, 18/01759-4, 22/08958-8, 21/04254-3, 15/50590-4, 22/05731-2, 19/18075-3)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
PROCÓPIO, Dielle Pierotti. Engenharia metabólica de Saccharomyces cerevisiae para a produção de etanol de segunda geração a partir de xilooligossacarídeos e acetato.. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.