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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
Vigência (Término): 31 de julho de 2020
Área do 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

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.