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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 2022
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.

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Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SCARCELLA, ANA SILVIA DE ALMEIDA; PASIN, THIAGO MACHADO; DE LUCAS, ROSYMAR COUTINHO; FERREIRA-NOZAWA, MONICA STROPA; DE OLIVEIRA, TASSIO BRITO; CONTATO, ALEX GRACA; GRANDIS, ADRIANA; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; POLIZELI, MARIA DE LOURDES TEIXEIRA DE MORAES. Holocellulase production by filamentous fungi: potential in the hydrolysis of energy cane and other sugarcane varieties. BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY, JAN 2021. Citações Web of Science: 0.
PAGLIUSO, DEBORA; PALACIOS JARA, CARMEN EUSEBIA; GRANDIS, ADRIANA; LAM, ERIC; PENA FERREIRA, MARCELO JOSE; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA. Flavonoids from duckweeds: potential applications in the human diet. RSC ADVANCES, v. 10, n. 73, p. 44981-44988, DEC 20 2020. Citações Web of Science: 0.
SIMOES, MARCELLA SIQUEIRA; FERREIRA, SAVIO SIQUEIRA; GRANDIS, ADRIANA; RENCORET, JORGE; PERSSON, STAFFAN; FLOH, ENY IOCHEVET SEGAL; FERRAZ, ANDRE; DEL RIO, JOSE C.; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; CESARINO, IGOR. Differentiation of Tracheary Elements in Sugarcane Suspension Cells Involves Changes in Secondary Wall Deposition and Extensive Transcriptional Reprogramming. FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, v. 11, DEC 18 2020. Citações Web of Science: 0.
PAGLIUSO, DEBORA; GRANDIS, ADRIANA; LAM, ERIC; BUCKERIDGE, MARCOS S. High Saccharification, Low Lignin, and High Sustainability Potential Make Duckweeds Adequate as Bioenergy Feedstocks. BioEnergy Research, NOV 2020. Citações Web of Science: 0.

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