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Regulação fina de genes envolvidos em fenótipos importantes em S. cerevisiae para produção de etanol de segunda geração

Processo: 22/05001-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2022
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2023
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
Beneficiário:Brenda Cristina de Souza
Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Engenharia genética   Materiais lignocelulósicos   Resíduos agroindustriais   Termotolerância   Xilose   Saccharomyces cerevisiae
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Pkc1 | Saccharomyces cerevisiae | Segunda geração | termotolerância | Xilose | Xks1 | Engenharia Genética

Resumo

Resíduos agroindustriais ricos em material lignocelulósico configuram como alternativa atrativa para aumento do rendimento na produção de bioetanol a partir da biomassa, ao passo que diminuem a pegada de carbono da cadeia produtiva de combustíveis. A levedura Saccharomyces cerevisiae é o microrganismo de escolha para produção de etanol celulósico devido à sua robustez industrial e poder fermentativo, apesar de não metabolizar naturalmente pentoses. Engenharia metabólica tem sido tradicionalmente usada para conferir à S. cerevisiae capacidade de converter xilose em etanol, de forma eficiente. Apesar dos esforços, ainda há espaço para melhora de produtividade nas cepas utilizadas, o que tem motivado uma gama de pesquisa científica. Dentre as possibilidades de melhoramento genético, a alteração de fluxo metabólico na rota de consumo da xilose e engenharia reversa para melhora de resposta à estresses industriais são opções explorada sem S. cerevisiae. Neste sentido, o projeto ora proposto visa a regulagem de genes alvo importantes para a indústria de segunda geração (2G), sendo eles: I) XKS1, envolvido na viadas Pentose Fosfato e essencial para metabolização da xilose; e II) PKC1, participante da viada Integridade da Parede Celular, e descrito como regulador da termotolerância – fenótipo requerido para cepas comerciais. Serão testados diferentes promotores para regulação da expressão de XKS1, motivado por transcriptoma realizado em levedura usada no processo industrial 2G; enquanto diferentes mutações em PKC1 serão validadas quanto à sua relação com resposta ao estresse térmico. Juntamente, os genótipos estudados contribuem para a viabilidade de uma indústria de combustível não-fóssil.(AU)

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