Mapeamento de caracteres quantitativos de fermentação e evolução adaptativa laboratorial de Saccharomyces cerevisiae em condições industriais de altíssima gravidade

• Processo: 25/02039-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira
• Beneficiário: Thiago Gaspar Inácio
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Etanol Saccharomyces cerevisiae Biotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Etanol | Evolução Laboratorial Adaptativa | Fermentação de altíssima gravidade | mapeamento QTL | melaço de cana-de-açúcar | Saccharomyces cerevisiae | Biotecnologia

Resumo

O melaço, subproduto do processamento da cana-de-açúcar, destaca-se como uma matéria-prima para a produção de bioetanol em diferentes países. No entanto, o processo fermentativo enfrenta desafios significativos em condições de alta gravidade (high gravity, HG) e altíssima gravidade (very high gravity, VHG), incluindo estresse osmótico, pH baixo e altas concentrações de etanol. Este cenário compromete o desempenho da levedura Saccharomyces cerevisiae, microrganismo chave nesse processo. Para obtenção de linhagens mais eficientes não modificadas geneticamente (OGM), a evolução laboratorial adaptativa (ELA) tem sido tradicionalmente usada. Por outro lado, o mapeamento de loci de caracteres quantitativos (QTL) se apresenta como uma ferramenta essencial na elucidação de arquiteturas genéticas correlacionadas à fenótipos de interesse industrial. Entretanto, existe uma limitação na literatura do uso de substratos industriais para ambas as abordagens, onde normalmente cepas são selecionadas em meios sintéticos onde não há sinergia de fatores presentes em meios aplicados comercialmente. Desta forma, a partir de uma cepa híbrida diploide não OGM, este projeto possui como principais objetivos: i) adaptar e comparar diferentes metodologias de ELA utilizando melaço industrial como agente seletivo sob condições de HG e VHG; ii) mapeamento de QTL de uma população F2 do híbrido em melaço industrial para identificação de caracteres relacionados à alta eficiência fermentativa. A integração destas abordagens busca fornecer novas informações sobre as relações genótipo-fenótipo em características de relevância industrial, ao mesmo tempo que pretende desenvolver cepas mais robustas para o processo fermentativo.