Associação de polissacarídeos na macrofibrila de celulose em parede celular de cana de açúcar

• Processo: 22/05524-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas
• Pesquisador responsável: Marcos Silveira Buckeridge
• Beneficiário: Adriana Grandis
• Supervisor: Nicholas C. Carpita
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: National Renewable Energy Laboratory (NREL), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 19/13936-0 - O papel do xiloglucano na determinação da arquitetura da parede celular de cana de açúcar, BP.PD
• Assunto(s): Bioenergia Biossíntese Polissacarídeos Carboidratos Celulose Xiloglucano Parede celular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: arabinoxilano | Carboidratos | celulose | interação entre polímeros | xiloglucano | Parede Celular

Resumo

Uma lacuna significativa de conhecimento na ciência da bioenergia é como os produtos da biossíntese de polissacarídeos são integrados em compósitos e como suas complexidades estruturais contribuem para arquiteturas de macro e microescala. A resolução desses problemas pode ser útil para a) melhorar os procedimentos de hidrólise que podem ser mais precisos e eficazes na produção de açúcares livres e b) projetar polímeros sob medida para uso como biocompósitos para diversas aplicações na indústria. Para a cana de açúcar, uma das matérias-primas bioenergéticas mais importantes do mundo, a composição e a arquitetura da parede celular estão começando a ser compreendidas. Uma das descobertas é que as microfibrilas estão organizadas em macrofibrilas. Até o momento, o que não se sabe é se as microfibrilas se ligam livremente umas às outras ou se as hemiceluloses participam da estrutura. Os candidatos são xiloglucanos, arabinoxilanos e (gluco)mananos, exibindo propriedades de ligação à celulose. Aqui, pretendemos produzir mais evidências que possam ajudar a testar a hipótese de que as hemiceluloses desempenham um papel na manutenção das microfibrilas de celulose nas paredes celulares. Também pretendemos explorar a diversidade genética natural da cana de açúcar e da cana energia para identificar as características da parede celular que podem ajudar a desenvolver novas maneiras de usar a biomassa para fins de bioenergia e biorrefinaria. Aplicaremos análises de metilação para aprofundar o conhecimento sobre a estrutura dos polissacarídeos da parede celular da cana de açúcar. Utilizaremos as técnicas do TEMPO-Catalysis para determinar a estrutura das microfibrilas de celulose da cana de açúcar. Com o conhecimento obtido neste projeto, espera-se entender melhor como a cana de açúcar e a celulose da cana energia estão dispostas em sua arquitetura de parede celular. Um fator emergente nessa arquitetura é a adesão célula-célula no que é chamado de lamela média composta. Determinaremos a contribuição das interações de macrofibrilas de celulose, hemiceluloses e pectinas com a matriz fenilpropanóide exclusiva das gramíneas. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GRANDIS, ADRIANA; FORTIRER, JANAINA S.; NAVARRO, BRUNO V.; DE OLIVEIRA, LAUANA P.; BUCKERIDGE, MARCOS S.. Biotechnologies to Improve Sugarcane Productivity in a Climate Change Scenario. BioEnergy Research, v. N/A, p. 26-pg., 2023-08-30. (14/50279-4, 22/05524-7, 14/50884-5, 22/00441-6, 19/13936-0, 20/15230-5)