Bioinformatics applied to biotechnology: A review towards bioenergy research

Autor(es):Mostrar menos -

de Carvalho, L. M. ^[1] ; Borelli, G. ^[1] ; Camargo, A. P. ^[1] ; de Assis, M. A. ^[1] ; de Ferraz, S. M. F. ^[1] ; Fiamenghi, M. B. ^[1] ; Jose, J. ^[1] ; Mofatto, L. S. ^[1] ; Nagamatsu, S. T. ^[1] ; Persinoti, G. F. ^[2] ; Silva, N. V. ^[1] ; Vasconcelos, A. A. ^[1] ; Pereira, G. A. G. ^[1] ; Carazzolle, M. F. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Lab Genom & BioEnergia, Dept Genet & Evolucao Microbiol & Imunol, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[2] CNPEM, Lab Nacl Ciencia Tecnol Bioetanol CTBE, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo de Revisão
• Fonte: BIOMASS & BIOENERGY; v. 123, p. 195-224, APR 2019.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

The ever-increasing demand for energy, along with worldwide policies aiming sustainability, resulted in an escalation of research projects focusing on alternative routes for energy production. Among the available options, microorganism fermentation using lignocellulosic biomass as a carbon source to generate bioproducts is considered a promising technology for industrial applications, with potential to replace several sources of non-renewable origin that are widely used today. In this context, various new industrial processes have been developed, such as the second-generation ethanol technology, which allows bioethanol production from lignocellulosic biomass by genetically modified microorganisms. In recent years, fields in biotechnology were mainly driven by advances in molecular biology and genetic engineering tools, which culminated in the `omics' revolution. Recent developments in DNA sequencing and liquid/mass spectrometry technologies, supported by research in bioinformatics and high-performance computing, allowed the identification of new organisms and metabolic processes, expanding the human knowledge about biological systems. The result of this newly gained understanding is the ability to perform genetic modifications focusing on the obtention of interesting phenotypes with increased productivity and resistance or the synthesis of new compounds that were previously produced using non-renewable routes. In this context, this review presents the bioinformatics workflows and applications of `omics' approaches in biotechnological research, focusing on genomics, metagenomics, phylogenomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics and their integration to enable a holistic overview of biological systems. (AU)

• Processo FAPESP: 16/05379-6 - Análise do transcritoma associado a lincRNAs no sistema olfativo acessório
• Beneficiário: Antônio Pedro de Castello Branco da Rocha Camargo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 16/02792-0 - Identificação de enzimas com potencial biotecnológico em um fungo do gênero Trichoderma
• Beneficiário: Michelle Alexandrino de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/07008-8 - Caracterização de novos transportadores putativos de xilose de Spathaspora passalidarum e expressão em uma linhagem industrial de Saccharomyces cerevisiae
• Beneficiário: Mateus Bernabe Fiamenghi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 17/13015-7 - Investigando as alterações transcricionais massais do patossistema Theobroma cacao x Moniliophthora perniciosa durante a progressão da Doença Vassoura-de-Bruxa do cacaueiro
• Beneficiário: Adrielle Ayumi de Vasconcelos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 14/26905-2 - Desenvolvimento de métodos de bioinformática para identificação de QTLs relacionados à robustez em leveduras industriais (Saccharomyces cerevisiae)
• Beneficiário: Sheila Tiemi Nagamatsu
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 15/06263-9 - Desenvolvimento de métodos de análises e integração de dados de ômicas aplicados à construção de leveduras industriais para produção de bioetanol de segunda geração
• Beneficiário: Lucas Miguel de Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado