Engenheiramento genético de uma plataforma fúngica para secreção de enzimas lignocelulolíticas visando a produção de oligossacarídeos

Resumo

Diversos compostos de interesse têm sido obtidos a partir da fermentação de monossacarídeos oriundos da degradação da biomassa vegetal. Todavia, a utilização de oligossacarídeos ao invés de monossacarídeos, pode ser vantajosa por diminuir a competição com microrganismos contaminantes da fermentação. Esta estratégia é possível a partir do engenheiramento de cepas de Saccharomyces cerevisiae que passem a expressar transportadores específicos de oligossacarídeos. Bactérias do gênero Geobacillus, por exemplo, possuem transportadores de celodextrinas e xilo-oligossacarídeos, e podem ser utilizadas como modelo para o engenheiramento de leveduras. Contudo, para a obtenção destes oligossacarídeos é necessária a utilização de coquetéis enzimáticos que favoreçam a degradação parcial de polissacarídeos, sendo fungos do gênero Trichoderma e Aspergillus considerados excelentes plataformas para produção de enzimas. Este projeto tem como principal objetivo o engenheiramento genético de uma linhagem fúngica para a produção de um coquetel enzimático cuja ação resulte na obtenção de oligossacarídeos com grau de polimerização entre 5 e 10, a partir da degradação da palha de cana e resíduo de eucalipto pré-tratados. Serão avaliadas uma linhagem de Trichoderma reesei e uma de Aspergilllus niger. Uma destas linhagens será selecionada e serão deletados genes de celobiohidrolases, ²-glicosidases e ²-xilosidases, utilizando o sistema CRISPR/Cas9. Posteriormente, uma abordagem proteômica será utilizada para identificação das enzimas-alvo responsáveis pela produção de oligossacarídeos e posterior super expressão das mesmas. As condições de cultivo e de degradação da biomassa serão otimizadas para a maior formação de oligossacarídeos.