Efeitos aditivos de SEA4 em fenótipos de resistência a 5-hidroximetilfurfural e de termotolerância em linhagens industriais de Saccharomyces cerevisiae

• Processo: 22/04141-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• 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: Julia Ferreira Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Genética molecular Biomassa lignocelulósica Sinalização intracelular Melhoramento genético Termotolerância Bioetanol Saccharomyces cerevisiae
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioetanol | Efeitos aditivos | Robustez industrial | Saccharomyces cerevisiae | Sea4 | Torc1 | Engenharia genética de leveduras

Resumo

A indústria de etanol de segunda geração se baseia na fermentação de xilose, presente em biomassa lignocelulósica. Linhagens geneticamente modificadas de Saccharomyces cerevisiae realizam a assimilação deste açúcar, mas enfrentam condições desfavoráveis características da escala industrial de produção. São gerados ao longo do processo inibidores que afetam negativamente o desempenho de S. cerevisiae e a eficiência da conversão dos açúcares. Subprodutos como o 5-hidroximetilfurfural (HMF) e a incidência de flutuações de temperatura são dois grandes exemplos. Nesse contexto, a toxicidade do ambiente industrial estimula a busca por linhagens robustas que apresentem fenótipos de resistência a essas adversidades e prevaleçam em seu poder fermentativo. Em estudo publicado em 2021, de Mello e cols. Identificaram novos genes causativos para resistência a HMF e termotolerância na cepa resistente SA-1, entre eles SEA4 - que regula positivamente a sinalização em TORC1. Evidências apontam para a possibilidade de efeitos aditivos na geração do fenótipo em uma complexa rede de interação gênica que envolve vias de sinalização intracelular essenciais, como a via de integridade da parede celular (CWI) e alvo de rampamicina (TOR). A presente proposta busca investigar as bases genéticas subjacentes a este fenótipo que garante robustez através da substituição dos alelos previamente identificados em pares, para avaliar a presença de efeitos aditivos e/ou epistáticos. A continuidade desta linha de pesquisa traz a possibilidade de melhoramento contínuo com a descoberta de mais alvos para melhoramento genético de S. cerevisiae na fermentação da xilose e maior compreensão sobre a contribuição das vias CWI e TORC1 para a robustez industrial.(AU)