Análise de efeito do óxido nítrico na fisiologia molecular de microalgas e produção de biomassa e lipídios

• Processo: 21/12301-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Flavia Vischi Winck
• Beneficiário: Valéria Lopes Ferreira Vianna
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/06601-4 - Análise integrativa de sistemas para o estudo de redes de regulação da expressão gênica relacionadas à produção de biomassa em microalgas, AP.BIOEN.JP
• Assunto(s): Fisiologia molecular Biocombustíveis Microalgas Chlamydomonas reinhardtii Biomassa Óxido nítrico Lipídeos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Molecular | Análise molecular de microorganismos

Resumo

As microalgas apresentam alto potencial como matéria-prima para a produção sustentável de biocombustíveis e químicos de interesse e destacam-se por sua alta capacidade de biossíntese de lipídios. Entretanto, melhorias genéticas e de etapas de bioprocessos são necessários para tornar seu uso sustentável. Em geral, as altas concentrações de lipídios e a alta produtividade de biomassa são inversamente correlacionados na maioria das espécies de microalgas. A condição ambiental que mais contribui para um aumento de lipídios neutros, tais como triacilgliceróis (TAGs), é a privação do nitrogênio (Dobrenel, et al., 2016; Gonzalez-Ballester, et al., 2018; Juergens, et al., 2015). Nesta condição, as células são induzidas a uma fase de quiescência celular onde as divisões celulares são interrompidas. Estudos anteriores utilizaram de superexpressão e inativação de genes específicos de vias metabólicas da biossíntese de lipídios e acúmulo de amido visando o aumento da produção de Triacilgliceróis. Entretanto, estes estudos demonstraram que o aumento de lipídios obtidos pela mutação de um ou poucos genes não levou a produtividade esperada de forma sustentável. Evidências recentes de nossas análises integrativas de dados ômicos apontam que o crescimento celular seja regulado por via distinta a via de regulação da síntese de lipídios, e que o catabolismo de Arginina pode levar a produção de Óxido Nítrico (NO) que poderia atuar como sinalizador inicial da regulação de crescimento celular e síntese de lipídios em C. reinhardtii. No presente projeto, iremos analisar os efeitos do NO sobre as respostas celulares de C. reinhardtii, visando compreender qual seria seu papel no crescimento e produção de lipídios em microalgas, através de estudos ômicos (transcriptoma, proteoma e/metaboloma) das células submetidas a diferentes concentrações de NO e em condições de fotoautotrofia, mixotrofia e heterotrofia. (AU)