Caracterização da arquitetura da parede celular em Setaria viridis superexpressando genes de glicosiltransferases da família 61

• Processo: 24/08691-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Wagner Rodrigo de Souza
• Beneficiário: Tamiris Machado Kobayasi
• Supervisor: Paul Dupree
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cambridge, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 23/05780-6 - Superexpressão de genes codificantes de xilano arabinosil transferases (XATs) para aumento da digestibilidade de biomassa em Setaria viridis, BP.DD
• Assunto(s): Biomassa Gramíneas Hemicelulose Parede celular Biotecnologia vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bicombustíveis | Biomassa | gramineas | hemicelulose | Parede celular | Biotecnologia Vegetal

Resumo

Atualmente, a utilização de biomassa lignocelulósica para produção de biocombustíveis líquidos é vista como uma estratégia com grande potencial para reduzir o uso de combustíveis fósseis. No entanto, a parede celular da biomassa é composta por uma rede complexa de polímeros que dificultam o acesso enzimático aos açúcares fermentáveis, inibindo a digestão da celulose e tornando-se um grande obstáculo à produção de etanol. Para superar esse obstáculo são necessários tratamentos físicos e químicos para degradar as macromoléculas lignocelulósicas, o que acaba aumentando os custos de produção. Portanto, a modificação genética da parede celular com o objetivo de alterar sua composição, surge como uma alternativa promissora para redução da recalcitrância e aumento do desempenho nos processos de produção de etanol.No presente estudo até o momento estabelecemos uma estratégia de alteração genética da parede celular, visando reduzir a recalcitrância e consequentemente aumentar a digestibilidade da biomassa. A planta modelo Setaria viridis foi selecionada como objeto de estudo por ser uma gramínea filogeneticamente relacionada à cana-de-açúcar. Através de técnicas de transformação genética, dois genes da família das xilanas arabinosiltransferases (XAT) estão sendo superexpressos, SvXAT2 e SvXAT3. Essas enzimas são responsáveis pela incorporação de resíduos de arabinose nas cadeias laterais da porção hemicelulósica da parede celular denominada glucuronoarabinoxilano (GAX). Especula-se que o aumento dos níveis desses resíduos possa reduzir o índice de cristalinidade e o grau de polimerização da parede celular, resultando no aumento da digestibilidade da biomassa.