Engenharia evolutiva de Escherichia coli para a produção anaeróbica de polihidroxialcanoatos a partir de sacarose derivada da cana-de-açúcar

• Processo: 20/02246-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Acordo de Cooperação: Organização Holandesa para a Pesquisa Científica (NWO)
• Pesquisador responsável: Jonas Contiero
• Beneficiário: Joneclei Alves Barreto
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa em Bioenergia (IPBEN). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/50249-6 - Uma nova estratégia de produção de poliidroxialcanoatos (PHA) por anaerobiose, AP.TEM
• Assunto(s): Engenharia metabólica Escherichia coli Anaerobiose Poli-hidroxialcanoatos Sacarose Cana-de-açúcar Plásticos biodegradáveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: engenharia evolutiva | Engenharia metabólica | Escherichia coli | Evolução Experimental | Polihidroxialcanoatos | Evolução adaptativa

Resumo

A Evolução Adaptativa em Laboratório (EAL) é uma ferramenta poderosa para moldar microrganismos para aplicações industriais. Esse projeto visa usar EAL para otimizar Escherichia coli para crescimento em anaerobiose e uso de sacarose como fonte de carbono. Para estes propósitos, strains de E. coli serão primeiramente engenheiradas com os genes (cscB, cscK, cscA), para assimilação de sacarose, e com o gene sucP, para fosforólise de sacarose. Depois, essas strains geneticamente modificadas serão desafiadas (abordagem de EAL) a propagar sob condições anaeróbicas e a consumir quantidades crescentes de sacarose do meio sintético. As mutações que acumularam durante o EAL serão identificadas por sequenciamento genômico de alto rendimento e então engenheiradas de forma reversa nas linhagens parentais. As linhagens resultantes serão adicionalmente submetidas a EAL para propagação em melaço e sucos de cana-de-açúcar. Finalmente, strains otimizadas para crescimento anaeróbico em sacarose serão remodeladas por Engenharia metabólica para síntese de polihidroxialcanoatos (PHAs), resultando em linhagens ideais para produção de bioplásticos a partir de feedstock de cana-de-açúcar. (AU)