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Biologia sintética aplicada a Rhodosporidium toruloides para produção de químicos finos

Texto completo
Autor(es):
Luísa Czamanski Nora
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Ribeirão Preto.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
Data de defesa:
Membros da banca:
Ricardo Roberto da Silva
Orientador: Ricardo Roberto da Silva
Resumo

O aumento da população mundial e dos padrões de vida está afetando os recursos do planeta. O conceito de bioeconomia circular estimula o uso de recursos biológicos renováveis para gerar produtos de base biológica, de forma a reduzir o uso de combustíveis fósseis e criar um modo de vida mais sustentável. Neste contexto, microrganismos que podem produzir químicos finos a partir de matéria-prima renovável estão em alta demanda para aplicações em biorrefinarias. A combinação de estratégias de biologia sintética, bioinformática e engenharia metabólica permite a otimização de organismos hospedeiros com potencial para se tornarem fábricas microbianas. A levedura não convencional Rhodosporidium toruloides é um dos microrganismos com grande potencial para ser aplicada para este propósito, pois é capaz de crescer em uma ampla gama de substratos e suportar alguns dos estresses causados por bioprocessos. Portanto, este trabalho buscou entender os comportamentos transcricionais de R. toruloides cultivado em condições de estresse e utilizando caldo de cana-de-açúcar como substrato, através do sequenciamento de RNA. Um pipeline de bioinformática foi desenvolvido, visando a descoberta de novos elementos cis-regulatórios a partir dos dados de transcriptômica, e essa ferramenta pode ser aplicada a outros hospedeiros microbianos no futuro. Este trabalho também se aventurou na produção de químicos finos, tendo R. toruloides como hospedeiro e aplicando técnicas de engenharia metabólica e métodos de assembly de última geração. Três importantes terpenos foram escolhidos: pineno, linalol e geraniol. Embora os terpenos não tenham sido detectados, o ciclo de \"Design, Build, Test, Learn\" foi aplicado com sucesso para revelar o que pode ser aprimorado em tentativas futuras. Este trabalho demonstra métodos para a interpretação de dados de transcriptômica, a detecção de elementos regulatórios em organismos não convencionais e a engenharia de microrganismos para produzir químicos finos. Essas estratégias ainda podem ser otimizadas para criar fábricas microbianas para produção renovável de químicos finos, trazendo nosso mundo para uma realidade mais sustentável. (AU)

Processo FAPESP: 19/04942-7 - Biologia sintética aplicada a Rhodosporidium toruloides visando a produção de químicos finos
Beneficiário:Luísa Czamanski Nora
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado