Geração de Pseudomonas sp. tolerantes ao estresse ácido e aos hidrolisados brutos de palha de cana-de-açúcar no contexto de biorefinarias

• Processo: 23/16608-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: María Eugenia Guazzaroni
• Beneficiário: Matheus Pedrino Gonçalves
• Supervisor: Adam M Feist
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of California, San Diego (UC San Diego), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/09375-3 - Desenvolvimento de novas plataformas microbianas tolerantes a hidrolisados de biomassa lignocelulósica, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: engenharia evolutiva | Evolução adaptativa em laboratório | hidrolisados de cana-de-açúcar | Pseudomonas sp | Evolução Adaptativa em Laboratório

Resumo

A biomassa de palha de cana-de-açúcar é uma promissora e abundante matéria-prima enriquecida em açúcares fermentáveis e aplicável em bioprocessos no contexto de biorefinarias. Para sua utilização a biomassa de cana-de-açúcar precisa ser pré-tratada e hidrolisada o que libera produtos de degradação que prejudicam a fermentação microbiana. Além disso, os pré-tratamentos com ácidos diluídos aplicados em escala comercial contribuem para a geração de um ambiente acidificado que aumenta os efeitos inibitórios dos hidrolisados. Investimentos na indústria biotecnológica e em áreas emergentes como a engenharia metabólica e evolutiva buscam aumentar a tolerância microbiana nesse contexto e desenvolver novos hospedeiros microbianos não-convencionais aplicados ao processo fermentativo. Assim, bactérias do gênero Pseudomonas são potenciais plataformas microbianas alternativas para a valorização de biomassa devido aos seus mecanismos de tolerância e versatilidade metabólica. Nesse contexto, em colaboração com o grupo de pesquisa do Dr. Adam M. Feist (UC San Diego), uma referência em bioengenharia e evolução adaptativa em laboratório, pretendemos desenvolver novos hospedeiros microbianos não-convencionais do gênero Pseudomonas tolerantes ao estresse ácido e aos hidrolisados brutos de palha de cana-de-açúcar via ALE automatizada. Anteriormente, esforços experimentais do nosso grupo demonstraram um desafio em manter os cultivos microbianos em ambiente acidificado o que poderia ser facilitado pelo uso das plataformas automatizadas de evolução. Além disso, buscamos entender nesse projeto quais os mecanismos de tolerância relacionados à resposta ao estresse ácido e ao estresse em hidrolisados de palha de cana via sequenciamento genômico e análise de mutações fixadas. Por fim, iremos investigar a causalidade das mutações identificadas e associar com as estratégias utilizadas em Pseudomonas sp. para tolerar o estresse ácido e os hidrolisados de biomassa, aplicáveis para a geração de microrganismos ajustados ao cenário industrial.