Evolução adaptativa de Bacillus subtilis para produção de biosurfactante

• Processo: 23/15406-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Jonas Contiero
• Beneficiário: Graciely Gomes Corrêa
• Supervisor: Rudolf Hausmann
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rio Claro. Rio Claro , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Hohenheim, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 21/12433-5 - Evolução adaptativa de Bacillus subtilis para produção de biosurfactante, BP.PD
• Assunto(s): Bacillus subtilis Biologia sintética Desenvolvimento sustentável Química verde
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacillus subtilis | Biologia Sintetica | Desenvolvimento Sustentável | Química Verde | surfactina | Biologia sintética

Resumo

As surfactinas são surfactantes produzidos por microrganismos que associam atividade efetiva com baixa toxicidade e alta biodegradabilidade. Compostos como esse tipo apresentam grande interesse industrial, principalmente na área da química verde. A indústria de química verde tem crescido de acordo com o aumento das preocupações relacionadas aos impactos ambientais das ações humanas. Entretanto, a produtividade das linhagens naturais de Bacillus subtilis, bactérias produtoras de surfactina, é insuficiente para a viabilidade econômica da produção industrial. E, até mesmo, as tentativas de otimização do processo de produção não têm sido suficientes para atingir os níveis mínimos exigidos. As abordagens genéticas são necessárias, mas esbarram no entrave da susceptibilidade do microrganismo ao biosurfactante que acaba sendo tóxico às células quando um limiar é atingido. Neste contexto, este projeto propõe a utilização da técnica de evolução adaptativa de B. subtilis para produção de biosurfactante. No Brasil, uma linhagem previamente modificada por design racional foi exposta a diferentes concentrações de surfactina e os potenciais mutantes foram sequenciados e serão analisados e caracterizados geneticamente, por ferramentas de bioinformática. Com o auxílio de técnicas desenvolvidas no laboratório especialista em biossurfactantes na Alemanha e os conhecimentos do Supervisor Internacional colaborador desse projeto, as mutações serão reproduzidas, através de edição genética CRISPR-Cas9, visando a construção de um chassi bacteriano mais resistente à surfactina. Também será testado e aprimorado o aumento de escala em biorreator. As modificações propostas têm caráter inovador, pretendendo tornar a produção de surfactina mais viável industrialmente, além de beneficiar o estreitamento de parcerias com Instituições Internacionais de grande renome na área.