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Uso de CRISPR / dCas9 e microfluídica no desvendamento de interações gênicas relacionadas à conversão de xilose em etanol por cepas industriais de s. cerevisiae

Processo: 19/05339-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Beneficiário:Carla Maneira da Silva
Supervisor no Exterior: Hal Samuel Alper
Instituição-sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Texas at Austin (UT), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:18/03403-2 - Engenharia metabólica de linhagens selvagens de Saccharomyces cerevisiae utilizando o sistema CRISPR/Cas9, BP.MS
Assunto(s):Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas   Saccharomyces cerevisiae   Microfluídica   Xilose

Resumo

Leveduras adaptadas às condições industriais - cepas industriais - são consideradas plataformas adequadas para o desenvolvimento de cepas comerciais aplicadas à produção de produtos químicos derivados de matérias-primas renováveis, em especial biocombustíveis, como o etanol de segunda geração (etanol 2G). A engenharia metabólica dessas cepas de levedura destaca-se como uma das abordagens mais diretas e rápidas para se obter cepas robustas capazes de converter eficientemente a xilose em etanol. Neste contexto, a implementação de sistemas CRISPR / dCas9 multiplex para a simultânea superexpressão e silenciamento de diferentes genes permite explorar a função de genes em diferentes cepas, bem como a descoberta de possíveis relações intergênicas, que podem ser decisivas para a descoberta de novos alvos de engenharia genética e a obtenção de novas linhagens de interesse. Por esta razão, este projeto propõe a implementação de uma abordagem de edição genética baseada em dCas9, que permite a descoberta de possíveis interações gênicas relacionadas ao uso de xilose e produção de etanol na linhagem de trabalho. A regulação dos genes-alvo deve ser seguida por um método de triagem baseado em "microfluídica de gotas", que permite a seleção de cepas consumidoras xilose com alta produção de etano, o que implica a detecção das cepas industriais mais adequadas de S. cerevisiae para a produção de etanol 2G.