Utilização de engenharia evolutiva e abordagens ômicas para obtenção de leveduras mais robustas aos inibidores lignocelulósicos

• Processo: 22/02332-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 10 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Thiago Olitta Basso
• Beneficiário: Thamiris Guerra Giacon
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/07553-7 - Quantificação da robustez das leveduras industriais e monitorização em tempo real do estado intracelular, através de biossensores geneticamente codificados, na presença de inibidores lignocelulósicos e bactérias contaminantes, BE.EP.DR
• Assunto(s): Bactérias láticas Biocombustíveis Infecções bacterianas Leveduras Bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bactérias láticas | Biocombustíveis | Contaminação bacteriana | Etanol Segunda Geração | Inibidores lignocelulósicos | levedura | Bioprocessos

Resumo

A preocupação com os impactos ambientais tem aumentado cada vez mais o interesse por formas de energia não derivadas do petróleo, que sejam tecnicamente viáveis, economicamente competitivas e que causem menos impactos ao meio ambiente, ocasionando uma crescente na demanda por etanol. Estima-se que possa haver um aumento de 45% na produtividade do etanol com o incremento de novas tecnologias, como o etanol de segunda geração (2G). O etanol 2G é produzido aproveitando-se dos resíduos agroindustriais, florestais e até mesmo lixos municipais para a obtenção da biomassa lignocelulósica, que é previamente tratada para a liberação dos açúcares fermentescíveis para a obtenção do etanol. No entanto, a fermentação desses hidrolisados lignocelulósicos ainda enfrentam muitos desafios científicos e tecnológicos. Os processos de pré-tratamento geram uma variedade de compostos que atuam como inibidores do metabolismo dos microrganismos produtores de etanol, e assim, reduzem a eficiência da fermentação. Além dos inibidores, outro problema enfrentado tanto na produção de etanol de primeira geração (1G) quanto 2G é a presença constante de microrganismos contaminantes, em especial as bactérias láticas (LAB). Neste contexto, a presente proposta tem como objetivo obter linhagens, tanto de leveduras como de bactérias, tolerantes aos inibidores e identificar genes envolvidos neste novo fenótipo. Isto será buscado pelo uso de estratégias de engenharia evolutiva, visando uma maior tolerância a esses inibidores, bem como o estudo das interações entre os dois microrganismos. Assim, uma continuidade natural dessa etapa seria a posterior identificação das bases genéticas das linhagens evoluídas, por meio de análises "ômicas". Essas têm potencial em revelar alvos genéticos que por sua vez guiarão abordagens futuras de engenharia metabólica.