Protocolos para mapeamentos de loci quantitativos em Saccharomyces cerevisiae baseados em seleções e retrocruzamentos em massa

• Processo: 21/13906-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 02 de abril de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Ana Paula Jacobus
• Beneficiário: Lucas Souza de Bem
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisa em Bioenergia (IPBEN). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/24453-5 - Rede de colaboração: abordagens genéticas modernas para aumentar a tolerância de leveduras a hidrolisados lignocelulósicos enriquecidos, AP.BIOEN.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/06203-2 - ReMaSSing encontra SCRaMbLE: uso da recombinação por Cre/Lox, seleção e retrocruzamento para evoluir a levedura sintética Sc2.0, BE.EP.DD
• Assunto(s): Leveduras Hidrolisados de proteína Materiais lignocelulósicos CRISPR-Cas9 Bagaço de cana-de-açúcar Locos de características quantitativas Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cas9 | Crispr | engenharia genética | hidrolisado lignocelulósico | mapeamento de QTL | Qtl | Saccharomyces cerevisiae | Genética de leveduras

Resumo

O etanol de segunda geração (2G) é derivado de hidrolisados lignocelulósicos (HLCs). Estes contêm diversas substâncias tóxicas para a levedura Saccharomyces cerevisiae, diminuindo a eficiência fermentativa na produção do etanol 2G. Porém, algumas linhagens de S. cerevisiae são naturalmente resistentes aos HLCs. Uma maneira de analisar os fenótipos complexos destas cepas tolerantes é pelo mapeamento dos Loci de Traços Quantitativos (Quantitative Trait Loci, QTL). Para facilitar o estudo das diferenças genéticas entre linhagens tolerantes e sensíveis ao HLC, nós estamos desenvolvendo procedimentos inovadores de mapeamento de QTL em recombinantes haploides e diploides. Nos novos protocolos, após o cruzamento entre a linhagem sensível e tolerante, todos os recombinantes resultantes são selecionados em meio com HLC. Após cada retrocruzamento, pelo uso de antibióticos específicos, conseguimos permitir o crescimento apenas das células recombinantes e condicionar a ploidia da população. Desse modo, é possível realizar várias rodadas de seleção e retrocruzamento em massa. Atualmente, nós já efetuamos o sequenciamento genômico de um pool diploide resultante de cinco etapas de retrocruzamento e seleção em 35% de HLC de bagaço da cana-de-açúcar. Isso permitiu o mapeamento de várias regiões de QTL, as quais serão confirmadas por engenharia reversa via CRISPR/Cas9 na cepa sensível. No período de doutorado, esses dados somados ao mapeamento resultante do protocolo haploide, permitirão uma análise aprofundada do fenótipo de tolerância ao HLC em S. cerevisiae. (AU)