
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Não Informado
Departamento: Não Informado
Dimensão Institucional: Pós-Graduação
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Tese
Título: ENGENHARIA GENÔMICA DE LINHAGENS DE SACCHAROMYCES CEREVISIAE VISANDO PREVENIR A ENDOCITOSE DE TRANSPORTADORES DE AÇÚCARES E AUMENTAR A PRODUÇÃO DE ETANOL
Orientador
- BORIS JUAN CARLOS UGARTE STAMBUK
Aluno
- ANGELA ALVES DOS SANTOS
Conteúdo
Modificar geneticamente a levedura saccharomyces cerevisiae para permitir a utilização eficiente de xilose é crucial para o sucesso das biorrefinarias baseadas em biomassa de cana-de-açúcar, sobretudo para a produção do etanol de segunda geração, uma vez que a xilose é o segundo açúcar mais abundante nos hidrolisados lignocelulósicos. entre as modificações genéticas necessárias, o transporte da pentose para o interior das células é um alvo interessante uma vez que é um dos passos limitantes para a eficiente fermentação deste açúcar. as estratégias para aumentar o transporte de xilose em s. cerevisiae incluem a modificação das permeases endógenas, e a expressão heteróloga de transportadores isolados de leveduras naturalmente fermentadoras de xilose. contudo, s. cerevisiae possui um sistema de regulação pós-traducional que leva à endocitose e degradação de transportadores de membrana, mecanismo que depende da ubiquitinação dos transportadores pelo complexo arrestina-rsp5. além disso, os domínios citosólicos amino e/ou carboxi-terminal dos transportadores contendo lisinas também fazem parte do processo endocítico. neste trabalho, em uma primeira abordagem, construímos linhagens de s. cerevisiae recombinantes, a partir de uma cepa hxt-null, com os genes rod1 e/ou rog3 deletados (que codificam as arrestinas art4 e art7, respectivamente), e avaliamos a capacidade de crescimento e fermentação dessas cepas expressando heterologamente os transportadores de xilose spxut1 e saxut1 , provenientes das leveduras naturalmente fermentadoras de xilose spathaspora passalidarum e spathaspora arborariae, respectivamente. nossos resultados revelaram que a deleção do gene rog3 (art7), mas não do gene rod1 (art4), permitiu melhor crescimento das células em meios contendo glicose e melhor consumo desta fonte de carbono, indicando que, nessa condição, a ausência da art7 pode ter ocasionado a permanência dos dois transportadores nas membranas celulares, aumentando o consumo da hexose. no entanto, as deleções gênicas não melhoraram o perfil de crescimento ou fermentação de xilose pelas linhagens expressando os transportadores, o que indica que outras arrestinas podem fazer parte desse processo em meios contendo apenas xilose. em outra abordagem, utilizamos uma cepa industrial de s. cerevisiae derivada da cat-1 capaz de utilizar xilose (linhagem mp-c5), onde sobre-expressamos o transportador endógeno de baixa afinidade e alta capacidade hxt1 e truncamos sua porção amino-terminal, originando a cepa mp-c5h1 (padh1::[4-59¿]hxt1). a estratégia desenvolvida manteve o transportador nas membranas celulares, tanto em meios contendo glicose como em xilose como única fonte de carbono, e permitiu o consumo total da xilose presente no meio (40 g l-1) em 48 horas de fermentação, com produção de 15 g l-1 de etanol, enquanto a cepa parental mp-c5 deixou 18% da pentose sem ser consumida. portanto, estes resultados destacam a importância da estabilização do transportador hxt1 na membrana plasmática de s. cerevisiae para a fermentação eficiente de xilose. assim sendo, as informações obtidas neste trabalho contribuem tanto para aumentar o conhecimento acerca da relação de arrestinas e transportadores de xilose heterólogos, quanto na aplicação de estratégias genômicas em cepas industriais. a linhagem industrial recombinante desenvolvida (mp-c5h1) constitui uma importante cepa para ser testada futuramente em fermentações industriais de hidrolisados lignocelulósicos.
Índice de Shannon: 3.86232
Índice de Gini: 0.924906
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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3,77% | 7,47% | 4,34% | 3,59% | 3,64% | 4,22% | 11,47% | 7,66% | 9,42% | 3,61% | 9,94% | 11,35% | 5,18% | 5,87% | 5,07% | 3,40% |
ODS Predominates


3,77%

7,47%

4,34%

3,59%

3,64%

4,22%

11,47%

7,66%

9,42%

3,61%

9,94%

11,35%

5,18%

5,87%

5,07%

3,40%