Caracterização da resistência a acidez em Pseudomonas putida utilizando circuitos sintéticos

• Processo: 19/18783-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: María Eugenia Guazzaroni
• Beneficiário: Caroline Moncaio Moda
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/04309-1 - Novas abordagens para melhorar a prospecção funcional de biocatalizadores em bibliotecas metagenômicas, AP.JP
• Assunto(s): Biologia sintética Biossíntese de proteínas Fermentação Acidez Bactérias Pseudomonas putida
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: acidez | bacteria | Biologia Sintetica | Biotecnologia Industrial | Circuitos Sintéticos | Sítios de ligação ao ribossomo | Biologia Sintética

Resumo

A fermentação microbiana tem sido utilizada em benefício da sociedade antes mesmo da própria descoberta da existência de microrganismos, como por exemplo na produção de queijos e pães, que são processos datados de milênios (LEGRAS et al., 2007). No contexto da produção de ácidos orgânicos, um dos grandes problemas é a acidificação do meio. Por exemplo, considerando que o pKa para a maior parte dos ácidos orgânicos está na faixa entre 3 e 5, o pH de uma batelada deve cair para cerca de 2.0 quando se tem uma produção de ácido de cerca de 50 g/L. Normalmente, contorna-se essa situação por meio da adição de grandes quantidades de base no meio de cultivo para se manter o pH em níveis toleráveis pelo hospedeiro (CHEN; NIELSEN, 2016). Contudo, escolher uma linhagem ácido-tolerante como hospedeiro para desenvolvimento de processos que envolvem o abaixamento do pH, como a produção de ácidos orgânicos, é uma alternativa excelente à neutralização do meio, justamente por minimizar o consumo de bases para o controle do pH e, assim, reduzir tanto o impacto ambiental quanto o custo de processamento downstream (CHEN; NIELSEN, 2016). No nosso grupo de pesquisa, um projeto em andamento visa combinar diversos níveis de tradução de três genes metagenômicos relacionados com resistência a acidez visando obter um cluster optimizado de genes que confira resistência a baixo pH em bactérias. Na presente proposta, pretendemos investigar o efeito destes circuitos sintéticos em Pseudomonas putida, uma bactéria em alta relevância industrial. Assim, alguns destes clusters de genes serão previamente selecionados em Escherichia coli, buscando que apresentem diferentes níveis de resistência, para ser transferidos para P. putida. Depois, experimentos de crescimento em diferentes pH serão realizados e os parâmetros cinéticos serão calculados, com o fim de identificar os circuitos que confiram resistência a acidez de forma eficiente nesta bactéria.