Caracterização funcional de novos transportadores de Trichoderma reesei envolvidos na captação de açúcares provenientes das biomassas lignocelulósicas

Autor(es)

Vanessa Mendes

• 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: 2023-07-13

Membros da banca

Roberto do Nascimento Silva; Leandro Vieira Santos; Richard John Ward

• Orientador: Roberto do Nascimento Silva

Resumo

O interesse global em reduzir os impactos ambientais e econômicos associados ao uso de combustíveis fósseis preconiza novas fontes energéticas, renováveis e de baixo custo. Nesse cenário, o etanol de segunda geração (2G) surge como uma alternativa promissora ao utilizar biomassas lignocelulósicas (BLCs) como fontes de matéria-prima. Entretanto, a desconstrução das BLCs e a fermentação dos açúcares resultantes deste processo, são alguns dos desafios a serem superados para a uma produção economicamente viável do etanol 2G. Fungos lignocelulolíticos, como o Trichoderma reesei são industrialmente explorados devido o seu potencial em produzir e secretar holocelulases (celulases e hemicelulases). Por outro lado, o fungo T. reesei apresenta um sistema de transporte complexo responsável pelo carreamento efetivo dos açúcares, provenientes das BLCs que atuam como moléculas indutoras ou repressoras da biossíntese de holocelulases. Apesar deste fungo ter alcançado um notável interesse na indústria bioenergética, o sistema de transporte de açúcares do T. reesei ainda permanece pouco explorado. Deste modo, uma melhor compreensão dos transportadores de T. reesei pode ser uma estratégia valiosa para projetar melhores linhagens de interesse da indústria 2G e superar os desafios produtivos do bioetanol. Neste estudo, pretendemos lançar luz sobre esse assunto através da caraterização funcional de novos transportadores T. reesei. Inicialmente, análises filogenéticas e ancoragem molecular indicaram o potencial dos novos transportadores de T. reesei em carrear os açúcares constituintes da BLCs (xilose, celobiose, manose e glicose). A validação funcional in vivo dos transportadores foi realizada através da expressão heteróloga das proteínas em plataformas microbianas (Saccharomyces cerevisiae EBY.VW4000 e SC9721) que não apresentam um sistema de transporte funcional para estes açúcares. Desta forma, foi possível caracterizar três transportadores de xilose (Tr54632, Tr68122 e Tr79202) e um transportador (Tr441745) de celo-oligossacarídeos. Além disso, a expressão dos transportadores Tr54632 e Tr79202 suportou um baixo crescimento da levedura EBY.VW4000 em outros açúcares da holocelulose, como glicose e manose, respectivamente. Enquanto, a levedura abrigando Tr44175 foi capaz de captar soforose, fonte de carbono indutora da expressão de hocelulases. Portanto, o presente trabalho abre novos caminhos para a engenharia de cepas com aplicação na indústria bioenergética. (AU)

• Processo FAPESP: 18/07984-0 - Caracterização de novos transportadores de açúcares de Trichoderma reesei e expressão heteróloga em uma linhagem industrial de Saccharomyces cerevisiae
• Beneficiário: Vanessa Mendes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado