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Utilização de dados (meta)genômicos e consórcios microbianos para criação de coquetel enzimático para produção de metabólitos de interesse industrial através de biorrefinaria da biomassa lignocelulósica

Processo: 19/20825-0
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Vigência: 01 de março de 2022 - 28 de fevereiro de 2027
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
Beneficiário:Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Eleni Gomes ; Lúcia Maria Carareto Alves
Pesquisadores associados:Alessandro de Mello Varani ; Camila Cesario Fernandes ; Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez ; João Carlos Campanharo ; João Martins Pizauro Junior ; Manoel Victor Franco Lemos ; Milena Tavares Lima Constancio ; Pedro Manuel Henriques Marques Matias ; Roberto da Silva ; Tereza Cristina Luque Castellane ; Thiago Olitta Basso
Auxílios(s) vinculado(s):22/02531-2 - EMU concedido no processo 2019/20825-0: Sistema de Cromatografia Líquida de Ultra Alta Eficiência- HPLC, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):23/07808-5 - TRIAGEM, CLONAGEM, PURIFICAÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E AÇÃO SINÉRGICA DE UMA ENDOGLUCANASE DE Bacillus bombysepticus, BP.IC
22/13149-1 - Biorrefinaria de biomassa para produção de açúcares raros, BP.PD
22/05292-9 - Otimização de métodos de obtenção de proteínas purificadas em fração solúvel, BP.TT
Assunto(s):Enzimas  Degradação de biomassa  Biorrefinarias  Cana-de-açúcar  Biomassa lignocelulósica  Álcoois açúcares  Bioenergia  Metagenômica  Consórcios microbianos 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:bioenergia | Celulases | Chitinophaga | Consorcio | (meta)ômicas | PUL-like | Expressão de enzimas microbianas para degradação da Biomassa

Resumo

A microbiota é uma fonte abundante de genes de aplicação industrial. Em quarenta anos de trabalho, reunimos uma coleção de diversos genomas, metagenomas e consórcios. Dentre estes dados, temos metagenomas de solos florestais, solos de cultivo de cana-de-açúcar e eucaliptos, rúmen, torta de filtro, e ecossistemas em diferentes estágios de recuperação de atividade de mineração (Sabará, MG); genomas sequenciados como os das bactérias Chitinophaga sp. CB10, Mesorhizobium J5 e Thermomonospora sp. CIT 1; além dos consórcios bacterianos de solos contaminados com óleo diesel e de cultivo de cana-de-açúcar. Este último é capaz de se desenvolver de forma efetiva em meio de cultura contendo apenas bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono, causando diminuições significativas nos teores de celulose, hemicelulose e lignina, bem como desestruturação parcial da microestrutura planar e compacta do bagaço, com presença de fissuras e descamações após cinco dias de cultivo, o que pode ser útil como forma de pre-tratamento de biomassa. Diante disto, propomos estudos visando a produção de coquetéis enzimáticos para obtenção de produtos biotecnológicos como açúcares fermentescíveis e açúcares raros como tagatose e xilitol, e derivados fenólicos a partir de lignocelulose. Sob este enfoque, um coquetel inicial de três enzimas capazes de sacarificar bagaço será utilizado como ponto de partida para otimização destes processos de interesse através de combinação com diferentes enzimas e engenharia de arquitetura de cavidade e sítio ativo. Este "pre"-coquetel contém uma endoglucanase potencialmente processiva proveniente da CB10, e uma lacase ácida de amplo espectro de temperatura e uma beta-glicosidase estimulada pelo seu produto (glicose) e tolerante a etanol (ambas de metagenoma de solo de eucalipto). Aliado a isto, propomos a caracterização da rede metabólica do consórcio de solo de cana-de-açúcar, contribuindo para identificação de vias biotecnológicas de biorrefinaria da biomassa. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BUZZO, BARBARA BONFA; GIULIATTI, SILVANA; PEREIRA, PAMELA APARECIDA MALDANER; GOMES-PEPE, ELISANGELA SOARES; LEMOS, ELIANA GERTRUDES DE MACEDO. Molecular Docking of Lac_CB10: Highlighting the Great Potential for Bioremediation of Recalcitrant Chemical Compounds by One Predicted Bacteroidetes CopA-Laccase. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES, v. 24, n. 12, p. 22-pg., . (19/20825-0)
LIMA, NATALIA SARMANHO MONTEIRO; GOMES-PEPE, ELISANGELA SOARES; KOCK, FLAVIO VINICIUS CRIZOSTOMO; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; LEMOS, ELIANA GERTRUDES DE MACEDO. Dynamics of the role of LacMeta laccase in the complete degradation and detoxification of malachite green. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 39, n. 5, p. 13-pg., . (19/23014-3, 19/20825-0, 11/10981-3)

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