Evolução de enzimas Aldo-Keto-Redutases (AKRs) em leveduras e sua importância na fermentação para produção de etanol de segunda geração

• Processo: 19/08241-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
• Beneficiário: Jéssica Faversani Diniz
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Evolução molecular Etanol Bioetanol Leveduras Xilose
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aldo-Ceto-Redutases | Etanol 2G | Evolução | Leveduras | Seleção | Bioinformática e evolução molecular

Resumo

Frente ao iminente esgotamento do petróleo, principal fonte energética atualmente, o uso de fontes renováveis de energia ganha espaço. Nesse cenário o biocombustível, proveniente do etanol de segunda geração, surge como melhor alternativa. Porém alguns gargalos no processo produtivo do etanol 2G ainda precisam ser solucionados. O uso do bagaço e da palha da cana na fermentação traz novos açúcares que não são naturalmente consumidos pelas leveduras industriais. Em um trabalho prévio realizado pelo grupo de pesquisa, que visou a prospecção de genes para maximização da produção de etanol 2G, marcas de seleção positiva foram encontradas na enzima Xilose Redutase (XR). Como essa enzima tem grande participação na via metabólica da xilose na produção do etanol 2G, esse projeto tem por objetivo a melhor compreensão da superfamília enzimática, Aldo-Keto Redutase (AKR), da qual a XR faz parte. Como a superfamília em questão é presente em diversos grupos biológicos com diferentes funções busca-se por meio de seu estudo, por um viés evolutivo, a sua caracterização em leveduras assim como suas funções e desse modo compreender amplamente seu papel no processo fermentativo da xilose. Com o uso da genômica comparativa associada a bioinformática, filogenias de AKRs serão reconstruídas e marcas de seleção natural serão buscadas e por meio da compreensão de como a evolução atuou sobre elas será possível prospectar outras enzimas capazes de atuarem na via fermentadora solucionando os gargalos existentes e assim maximizando o processo produtivo de etanol 2G.