Expressão e caracterização de enzimas glicolíticas de bactérias termofílicas em Clostridium thermocellum

• Processo: 22/03642-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 19 de setembro de 2022
• Vigência (Término): 18 de setembro de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Daniel Groban Olson
• Beneficiário: Daniela Prates Chiarelli
• Supervisor: Lee Howard Lynd
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Local de pesquisa: Dartmouth College, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/10434-4 - Melhoramento de vias para produção de etanol por bactérias termofílicas envolvendo piruvato-ferredoxina oxiredutase e enzimas relacionadas: desenvolvimento de biblioteca e reintrodução em C. thermocellum, BP.DD
• Assunto(s): Biotecnologia industrial Biocombustíveis de segunda geração Bioprocessos Biomassa lignocelulósica Produção de etanol Clostridium thermocellum
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Clostridium thermocellum | Enzymatic characterization | Glycolytic pathway | Thermoanaerobacterium saccharolyticum | Biotecnologia Industrial

Resumo

Biocombustíveis de segunda geração (2G) são produzidos a partir de substratos não-alimentícios, como resíduos agrários. Esses combustíveis apresentam alto valor hoje em dia como uma alternativa low-carbon aos combustíveis fósseis. O Bioprocesso Consolidado (CBP) é uma estratégia econômica para a conversão de biomassa lignocelulolítica em combustível, no qual a solubilização da biomassa e a fermentação de açúcares são combinados em uma única etapa. Clostridium thermocellum é um candidato promissor para o CBP, entretanto, sua capacidade de fermentar etanol ainda necessita de melhorias. Já foi demonstrado que a via de produção de etanol da bactéria anaeróbica e termofílica, Thermoanaerobacterium saccharolyticum, produz etanol a >90% do rendimento teórico máximo e títulos de 70g/L. Neste projeto, estamos interessados em transferir a via do etanol ao piruvato e a via glicolítica de T. saccharolyticum e Zymomonas mobilis - uma bactéria etanologênica que apresenta alta produtividade e tolerância a etanol - para C. thermocellum e analisar se é possível superar as limitações metabólicas dessas vias, melhorar a hidrólise de celobiose, o consumo de glicose e os rendimentos e títulos da produção de etanol. (AU)