Biologia sintética aplicada a Rhodosporidium toruloides visando a produção de químicos finos

• Processo: 19/04942-7
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de junho de 2019
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Rafael Silva Rocha
• Beneficiário: Luísa Czamanski Nora
• Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 12/22921-8 - Abordagens de biologia sintética para decifrar os mecanismos de integração de sinais em promotores bacterianos complexos, AP.JP
• Assunto(s): Biologia sintética Engenharia metabólica Regulação da expressão gênica Leveduras Sesquiterpenos Cana-de-açúcar Biomassa

Resumo

A levedura oleaginosa e carotenogênica Rhodosporidium toruloides tem se destacado como um promissor hospedeiro para produção de bioprodutos originados de biomassa lignocelulósica, por ser capaz de consumir eficientemente os açúcares C5 e C6 e os compostos aromáticos derivados da lignina. Também apresenta uma alta concentração de lipídeos e um potencial para acumular outros compostos derivados de acetil-CoA, como, por exemplo, os terpenos. Terpenos são um grupo de químicos que possuem diversas aplicações, e os sesquiterpenos, em especial, podem ser utilizados como fragrâncias, lubrificantes, surfactantes além de possuírem atividades anti-inflamatórias, antimicrobianas e antitumorais. Por isso, utilizar esse promissor hospedeiro para produzir esses compostos a partir de biomassa vegetal é uma opção adequada e valiosa. A Biologia Sintética, combinada com a Engenharia Metabólica, tem facilitado o redirecionamento do fluxo de carbono para vias biosintéticas específicas em microrganismos, principalmente os utilizados industrialmente. Em vista disso, a proposta desse projeto de doutorado é aplicar os conhecimentos desses dois campos para desenvolver e otimizar ferramentas de manipulação genética da levedura R. toruloides, afim de utilizá-la para produzir sesquiterpenos de interesse industrial e farmacêutico utilizando a cana-de-açúcar como principal substrato, visto que é uma biomassa abundante e de baixo custo. Além disso, dado que R. toruloides é um hospedeiro emergente e ainda pouco estudado, a ampliação do toolkit de ferramentas disponíveis para ele é de essencial necessidade para estabelecimento desse organismo como uma fábrica celular microbiana. (AU)