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Construção de uma cepa multiplex de S. cerevisiae (LBGA-01) capaz de expressar enzimas celulolíticas.

Processo: 23/15530-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2024
Vigência (Término): 31 de março de 2025
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
Pesquisador responsável:Taisa Magnani Dinamarco
Beneficiário:Gabriel Morais Casa de Souza
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Biomassa lignocelulósica   Proteína 9 associada à CRISPR   Repetições palindrômicas curtas agrupadas e regularmente espaçadas   Enzimas hidrolíticas   RNA guia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:biomassa lignocelulósica | Cas9 | cerevisiae | Crispr | enzimas hidrolíticas | gRNA | S | Genética de Microrganismo

Resumo

O aumento na demanda por energias sustentáveis impulsiona o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas para a produção de biocombustíveis. Neste contexto, o aproveitamento eficiente da biomassa lignocelulósica como matéria prima é fundamental para a produção de etanol de segunda geração e outros derivados químicos, sendo a levedura Saccharomyces cerevisiae o microrganismo mais utilizado nesse processo. A biomassa celulósica é uma matéria-prima ideal para esse fim, mas o alto custo do pré-tratamento e dos coquetéis enzimáticos para liberação de açúcares fermentáveis é um grande entrave no processo. O conceito de Bioprocessamento consolidado (CBP) é uma abordagem promissora para a conversão econômica de biomassa vegetal em combustíveis e produtos químicos e é descrito como uma alternativa para a redução no consumo de celulases. Esse conceito se baseia na utilização de microrganismos que podem hidrolisar as frações celulósica e hemicelulósica da biomassa pré-tratada e, simultaneamente, converter os açúcares monoméricos liberados em produtos úteis. S. cerevisiae são os microrganismos de escolha no CBP, pois podem produzir altos rendimentos de biocombustíveis ou seus precursores moleculares. No entanto, essa levedura não é capaz de produzir enzimas que degradem as biomassas de forma eficiente e nesse cenário a engenharia de leveduras, juntamente com a biologia sintética se destacam por permitirem a expressão de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas em leveduras fermentativas. Nesse contexto, esse projeto se insere nos objetivos propostos no Projeto Regular Fapesp em andamento (2021/08120-1), em que visa a expressão de enzimas celulolíticas na cepa industrial de S. cerevisiae LBGA-01. Espera-se que os resultados permitam a implantação de tecnologias de segunda geração para a produção sustentável de bioetanol e derivados químicos, a partir de biomassas a um custo muito menor do que a tecnologia atual.

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