Engenharia metabólica da levedura Yarrowia lipolytica para a produção do monoterpeno geraniol

• Processo: 25/04277-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos - Engenharia de Alimentos
• Pesquisador responsável: Thiago Olitta Basso
• Beneficiário: Solange Grace Barrios Gutierrez
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/03052-0 - Engenharia metabólica e evolutiva de leveduras não-convencionais para produção de terpenóides bioativos, AP.PNGP.PI
• Assunto(s): CRISPR-Cas9 Engenharia metabólica Produção sustentável Engenharia de bioprocessos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biorreactor | CRISPR-Cas9 | Engenharia metabólica | Geraniol | produção sustentável | Yarrowia lipolytica | Engenharia de Bioprocessos

Resumo

O geraniol é um monoterpeno amplamente utilizado como fragrância em produtos da indústria cosmética e de limpeza. Apesar da crescente demanda, sua obtenção ainda é limitada a processos de extração de óleos essenciais por destilação fracionada ou síntese química, métodos que apresentam baixa eficiência e alto custo. Nesse cenário, a engenharia metabólica surge como uma alternativa promissora para a produção sustentável desse composto utilizando microrganismos. A levedura Yarrowia lipolytica, por suas características únicas, como alta tolerância a compostos orgânicos e níveis elevados de acetil-CoA citosólico precursor-chave da biossíntese de monoterpenos , destaca-se como um organismo modelo ideal para esse propósito. Este projeto tem como objetivo a aplicação da tecnologia CRISPR-Cas9 para a expressão da enzima Geraniol Sintase (GES) em Y. lipolytica, sob o controle do promotor quasi-constitutivo hp4d, ativado na fase estacionária do crescimento microbiano. Além disso, será implementada a fusão do gene GES ao pirofosfato de geranila (GPP) sintase para aumentar a canalização metabólica e a eficiência da produção. Como parte das etapas do projeto, serão conduzidos experimentos de evolução adaptativa para selecionar linhagens mais tolerantes ao geraniol e realizadas otimizações em biorreator por meio de um desenho experimental que maximize a produção do composto. Esse plano de trabalho busca não apenas viabilizar a produção biotecnológica de geraniol, mas também contribuir para o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis e economicamente competitivas para a indústria química, alimentaria e de fragrâncias. (AU)