Desenvolvimento de uma fábrica celular para produção do corante azul indigoidina

• Processo: 22/07901-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Adilson José da Silva
• Beneficiário: Ana Paula Moraes Luperni Horta
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Engenharia metabólica Metabólitos secundários Corantes naturais Processos industriais Biossíntese
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Corantes Naturais | engenharia bioquímica | Engenharia metabólica | metabólitos secundários | non-ribosomal peptide synthetase | Nrps | Engenharia Bioquímica

Resumo

A demanda por corantes naturais para substituir análogos sintéticos vem crescendo à medida que aumenta o interesse da sociedade e do setor produtivo pelo desenvolvimento de processos sustentáveis. Entre os corantes naturais em estudo para produção por processos fermentativos está a indigoidina, um metabólito secundário de intensa coloração azul produzido por alguns gêneros de bactérias. A indigoidina apresenta grande potencial de substituir o índigo, produzido majoritariamente por processos químicos poluentes, para uso como corante na indústria têxtil, bem como nos setores de alimentos, bebidas e cosméticos por não ser um produto tóxico. Dessa forma, a obtenção de linhagens microbianas capazes de produzir esse composto de forma eficiente é muito desejável, a fim de viabilizar sua produção em larga escala. Nesse sentido, neste projeto propõe-se a construção de linhagens geneticamente modificadas de E. coli para a produção heteróloga de indigoidina. A obtenção desse corante natural nesta bactéria ainda é pouco explorada pela comunidade científica, tendo sido relatada em apenas um trabalho até o momento. A biossíntese da indigoidina ocorre pela condensação de duas moléculas de glutamina, e para sua produção em E. coli é necessária a expressão de dois genes heterólogos codificando uma indigoidina sintetase e uma pantetenil transferase. Por isso, o objetivo deste projeto é realizar a clonagem e expressão desses genes em diferentes linhagens de E. coli, seguida da avaliação das cepas recombinantes em cultivos em frascos agitados, quantificando o crescimento celular e a concentração do produto ao longo do processo. Espera-se que, ao final, sejam obtidas linhagens produtoras de indigoidina que serão utilizadas em trabalhos futuros para estudos de ampliação de escala desse bioprocesso.