Modelagem metabólica da produção de polihidroxialcanoatos com diferentes composições monoméricas por Pseudomonas sp.

Autor(es)

Rafael Augusto Theodoro Pereira de Souza Nahat

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Biomédicas (ICB/SDI)
• Data de defesa: 2019-07-05

Membros da banca

Marilda Keico Taciro; Elisabeth de Fatima Pires Augusto; Joao Meidanis; Paulo Vieira Milreu; Pedro de Alcântara Pessoa Filho; Aldo Tonso

• Orientador: Marilda Keico Taciro; José Gregorio Cabrera Gomez

Resumo

Uma grande base de dados gerados em quimiostato pela linhagem Pseudomonas sp. LFM046, produtora eficiente de polihidroxialcanoatos (PHA), estava disponível e foi utilizada para validar modelos metabólicos preditivos em escala genômica. Visando maximizar o teor de PHA com o controle da sua composição monomérica (e portanto das suas propriedades mecânicas), três etapas foram realizadas. Primeiro, um modelo N-fenotípico foi desenvolvido com base em 3 princípios biológicos e aplicado para selecionar os cultivos que melhor representavam todos os fenotipos possíveis da LFM046. Segundo, uma rede draft em escala genômica gerada automaticamente pelo webservice KBase a partir do genoma, montado pelo software MeDuSa, foi refinada usando dois métodos: o manual, que foi sistematizado e registrado para referencia futura, e o N-GlobalFit, um novo método automático que foi validado como prova-de-conceito. As qualidades preditivas das redes metabólicas refinadas foram avaliadas usando o modelo N-fenotipico. Terceiro, simulações FBA (Flux Balance Analysis) específicas nessas redes confirmaram que a velocidade relativa da síntese de novo de ácidos graxos e afetada por condições de cultivo e determina o teor e a composição do PHA. Os métodos e software desenvolvidos neste trabalho, em colaboração com o grupo de pesquisa francês European Research Team in Algorithms and Biology, formaL and Experimental (ERABLE), foram generalizados a partir do estudo-de-caso da produção de PHA por Pseudomonas sp. LFM046 a fim de estabelecer uma framework de Pesquisa & Desenvolvimento (P&D) transferível para outras linhagens e bioprocessos. (AU)

• Processo FAPESP: 16/01756-0 - Modelagem metabólica da produção de poli-hidroxialcanoatos com diferentes composições monoméricas por Pseudomonas sp.
• Beneficiário: Rafael Augusto Theodoro Pereira de Souza Nahat
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto