Transcriptômica comparativa entre leveduras fermentadoras de xilose através de redes de interação

• Processo: 20/16074-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
• Beneficiário: Alexandra Russolo Cardelli
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Transcriptômica Bioetanol Xilose Redes de interação Expressão gênica diferencial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Etanol 2G | Bioinformática

Resumo

A utilização de combustíveis fósseis para a obtenção de energia é responsável por grande parte da emissão de gases do efeito estufa na atmosfera. Isso resulta em uma aceleração do ritmo do aquecimento global, além de prejudicar o meio ambiente e a saúde pública devido às características poluentes desses gases. Para a resolução desses problemas, esforços mundiais estão sendo voltados à procura de novas fontes de energia renováveis. O bioetanol de segunda geração (etanol 2G) aparece como uma ótima opção por ser uma fonte mais limpa e renovável, além de não comprometer a segurança alimentar, pois utiliza biomassa lignocelulósica e não insumos alimentícios como matéria prima. Contudo, ainda existem diversos gargalos que limitam a eficiência da produção do etanol 2G. Um dos problemas enfrentados é o desenvolvimento de uma cepa de Saccharomyces cerevisiae capaz de consumir a fração da biomassa composta por xilose e resistir aos compostos inibitórios liberados nas fases de pré-tratamento. Através da engenharia genética, as duas vias metabólicas (xilose isomerase (XI) e óxido-redutiva (OXR)) que realizam esse processo já foram inseridas em cepas S. cerevisiae com sucesso. Contudo, ainda existem gargalos genéticos e metabólicos que devem ser otimizados para uma melhor eficiência na produção do etanol 2G. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é, através do uso de ferramentas de bioinformática, como análises de expressão diferencial e redes de interação gênica de dados transcriptômicos de RNA-Seq e microarray previamente gerados, comparar o metabolismo de leveduras fermentadoras de xilose com a inserção da via OXR e XI em condições contrastantes de fermentação de etanol 2G (glicose vs xilose). Isso possibilitará um melhor entendimento dessas vias metabólicas para o desenvolvimento de possíveis soluções para os gargalos genéticos e metabólicos na produção do etanol 2G.