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.

Publicações científicas

(9)

(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)

PAGLIUSO, DEBORA; NAVARRO, BRUNO VIANA; GRANDIS, ADRIANA; ZERILLO, MARCELO M.; LAM, ERIC; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA. NDP-Sugar Pathways Overview of Spirodela polyrhiza and Their Relevance for Bioenergy and Biorefinery. BioEnergy Research, JAN 2022. 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, v. 14, n. 4, p. 1082-1092, DEC 2021. Citações Web of Science: 2.

NEGRAO, DJANIRA R.; GRANDIS, ADRIANA; BUCKERIDGE, MARCOS S.; ROCHA, GEORGE J. M.; LEAL, V, MANOEL REGIS L.; DRIEMEIER, CARLOS. Inorganics in sugarcane bagasse and straw and their impacts for bioenergy and biorefining: A review. RENEWABLE & SUSTAINABLE ENERGY REVIEWS, v. 148, SEP 2021. Citações Web of Science: 0.

VIEIRA, PLINIO S.; BONFIM, ISABELA M.; ARAUJO, EVANDRO A.; MELO, RICARDO R.; LIMA, AUGUSTO R.; FESSEL, MELISSA R.; PAIXAO, DOUGLAS A. A.; PERSINOTI, GABRIELA F.; ROCCO, SILVANA A.; LIMA, TATIANI B.; PIROLLA, RENAN A. S.; MORAIS, MARIANA A. B.; CORREA, JESSICA B. L.; ZANPHORLIN, LETICIA M.; DIOGO, JOSE A.; LIMA, EVANDRO A.; GRANDIS, ADRIANA; BUCKERIDGE, MARCOS S.; GOZZO, FABIO C.; BENEDETTI, CELSO E.; POLIKARPOV, IGOR; GIUSEPPE, PRISCILA O.; MURAKAMI, MARIO T. Xyloglucan processing machinery in Xanthomonas pathogens and its role in the transcriptional activation of virulence factors. NATURE COMMUNICATIONS, v. 12, n. 1 JUN 30 2021. Citações Web of Science: 0.

PEREIRA, GUILHERME MARTINS; DA SILVA CAUMO, SOFIA ELLEN; GRANDIS, ADRIANA; MOTA DO NASCIMENTO, EMERSON QUEIROZ; CORREIA, ALEXANDRE LIMA; JORGE BARBOSA, HENRIQUE DE MELO; MARCONDES, MARTA ANGELA; BUCKERIDGE, MARCOS SILVEIRA; VASCONCELLOS, PEROLA DE CASTRO. Physical and chemical characterization of the 2019 ``black rain{''} event in the Metropolitan Area of Sao Paulo, Brazil. Atmospheric Environment, v. 248, MAR 1 2021. Citações Web of Science: 3.

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: 1.

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.