Análise sistêmica e engenharia do metabolismo de xilose em bactérias utilizadas em bioprocessos

Resumo

Este projeto está relacionado com a produção de biocombustíveis e biopolímeros a partir de resíduos ligncelulocelulósicos. Dentre os açúcares que compõem a lignocelulose, destaca-se a xilose como o segundo açúcar mais abundante da natureza e o mais facilmente recuperado. O objetivo deste trabalho é aumentar a eficiência (rendimento e produtividade) de bioprocessos utilizando a fração hemicelulósica da biomassa. Serão utilizadas duas linhagens tolerantes aos compostos inibitórios presentes no hidrolisado hemicelulósico: a linhagem etanologênica, Escherichia coli KO11, e a linhagem produtora de polihidroxialcanoatos (PHA), Burkholderia sp. F24. Esta pesquisa aborda aspectos celulares fundamentais para o melhoramento de microrganismos buscando atingir níveis necessários para aplicação comercial de produção de biocombustíveis e bioplásticos a partir de matérias-primas lignocelulósicas. Baseados em simulações de fluxo metabólicos in silico e modelos de respostas regulatórias do metabolismo de xilose, propõe-se as seguintes estratégias: (I) Desenvolvimento de transportadores de membrana visando aumentar a velocidade de transporte de xilose e diminuir o seu custo energético; (II) Redução dos mecanismos de repressão catabólica buscando maiores velocidades de crescimento; (III) Aumento do rendimento de bioproduto a partir de xilose através do redirecionamento dos fluxos. (AU)