Aumento da expressão de xylA, xylB e tktA em B. sacchari para melhorar o consumo de xilose na produção de bioplásticos

• Processo: 24/07093-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• 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: Luiziana Ferreira da Silva
• Beneficiário: Juliana Amaral Bichler
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Poli-hidroxialcanoatos Bioprodutos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Burkholderia sacchari | catabolismo de xilose | Polihidroxialcanoatos | tktA | xylA | xylB | Bioprodutos

Resumo

Atualmente, há um grande esforço na busca de alternativas que possam substituir os plásticos convencionais, como por exemplo os polihidroxialcanoatos (PHA), a fim de minimizar prejuízos ao meio ambiente. Os PHA são uma família de poliésteres biodegradáveis e biocompatíveis, produzidos em diferentes escalas através de processos metabólicos por diversas bactérias. Entretanto, a viabilidade econômica da produção em escala industrial desses polímeros ainda é limitada por conta da baixa eficiência do processo, que aumenta o e alto custo de produção e da matéria-prima. Uma das possíveis estratégias de redução do custo de produção de PHA é o aproveitamento de matérias-primas abundantes e baratas, como o uso de resíduos lignocelulósicos no contexto de uma biorrefinaria. Dentre os componentes desses resíduos, a hemicelulose é composta especialmente por xilose, que atualmente impõe uma barreira para a utilização de resíduos lignocelulósicos devido à falta de eficiência na sua conversão em processos metabólicosprodutos. Burkholderia sacchari é capaz de acumular PHA em até 80% de sua massa seca e é capaz de consumir xilose com alta eficiência, apresentando grande potencial para sua implantação em biorrefinaria. Embora eficiente comparativamente a outros plataformas biotecnológicas, ainda há espaço para melhorar sua utilização de xilose. Dois trabalhos anteriores, independentemente, foram capazes de aumentar o consumo e velocidade específica de crescimento de B. sacchari em xilose através da expressão de genes da xilose isomerase (genes xylA e xylB) e da via das pentoses-fostato (tktA). O objetivo deste trabalho é expressar os genes envolvidos nessas vias simultaneamente e obter uma nova B. sacchari recombinante, avaliando avaliar os efeitos dessa expressão na sua performance de B. sacchari quanto ao acúmulo de PHA e crescimento em xilose.