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O papel do xiloglucano na determinação da arquitetura da parede celular de cana de açúcar

Processo: 19/13936-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2019
Vigência (Término): 30 de setembro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Convênio/Acordo: CNPq - INCTs
Pesquisador responsável:Marcos Silveira Buckeridge
Beneficiário:Adriana Grandis
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/50884-5 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol, AP.TEM
Assunto(s):Xiloglucano   Materiais compósitos   Celulose

Resumo

O xiloglucano (XG) é a principal hemicelulose de plantas, sendo provavelmente o polímero mais abundante no planeta depois da celulose. Os XG interagem com esta última de uma forma específica e acredita-se que eles formem um envoltório das microfibrilas de celulose na parede celular, compondo uma rede de polímeros que, por um lado altera as propriedades mecânicas desta e, por outro, protege a parede celular contra o ataque de patógenos. Apesar dos XG, em gramíneas, ocorrerem em proporção relativamente menor do que nas eudicotiledôneas, a função relacionada à interação com a celulose ainda está presente. Em processos de produção de bioenergia de segunda geração, esta interação é crucial, por ser um dos principais determinantes da recalcitrância da parede celular à hidrólise enzimática. A presente proposta tem por objetivo estudar as propriedades físico-químicas da interação entre os XG e a celulose presentes na parede celular de cana-de-açúcar. Utilizando-se dados previamente obtidos sobre a composição química e um modelo da arquitetura da parede celular da cana-de-açúcar pretende-se: 1) Caracterizar a estrutura fina e as propriedades dos XG provenientes da parede celular de cana-de-açúcar do colmo; 2) Avaliar as propriedades de interação do XG de cana de açúcar com a superfície de diferentes tipos de celulose; 3) Caracterizar as ligações entre os anticorpos específicos e o XG presente na cana-de-açúcar, utilizando-se tanto sua forma isolada quanto o XG em seu estado natural na parede celular. Isto permitirá desenvolver metodologias para a localização do XG in situ na parede celular de diferentes tecidos. Em conjunto, estes dados possibilitarão o desenvolvimento de estratégias para o estudo detalhado das interações XG-celulose, utilizando-se diferentes técnicas de microscopia. Além disso, as metodologias de ganho de acesso à superfície das microfibrilas de celulose possibilitarão uma hidrólise mais eficiente da celulose presente na biomassa de cana, abrindo paralelamente o caminho para o desenvolvimento de novos bio-materiais, a partir da cana-de-açúcar, que poderão ser empregados em outros setores da indústria como por exemplo papel, cosméticos e alimentos.