Caracterização de transportadores de Pseudozyma brasiliensis

Resumo

A dependência de fontes de combustíveis fósseis bem como a preocupação com o meio ambiente tem gerado grande interesse no desenvolvimento de outras fontes de energia sustentáveis. O Brasil é o segundo maior produtor de bioetanol, no entanto, estudos sugerem que o Brasil poderia dobrar sua produção se utilizasse o bagaço e a palha da cana para a produção do que é conhecido como etanol de segunda geração (2G). A produção de etanol de 2G, que é realizada a partir de materiais lignocelulósicos, ainda apresenta gargalos biotecnológicos, como a degradação da estrutura da parede celular vegetal e a fermentação de pentoses, uma vez que um dos microrganismos mais eficientes para a produção de etanol, a levedura Saccharomyces cerevisiae, não é capaz de utilizar xilose como única fonte de carbono para crescimento ou fermentação. Para que a fermentação de um açúcar se inicie é necessário que transportadores de membrana conduzam os açúcares para o meio intracelular. S. cerevisiae não possui transportadores de xilose específicos, fazendo o seu transporte através de transportadores de hexose da família HXT, o que desfavorece o consumo deste açúcar até que a glicose seja completamente consumida. Em estudos anteriores, nosso grupo de pesquisa identificou uma nova espécie de levedura, Pseudozyma brasiliensis, que é capaz de crescer e atingir altas densidades óticas utilizando xilano e/ou xilose como fonte de carbono, o que sugere que esta espécie possui bons transportadores de pentoses. Assim, este projeto pretende estudar em mais detalhes cinco transportadores super expressos em P. brasiliensis crescida em xilano e xilose, identificados através de uma análise prévia de RNAseq realizada pelo grupo. Para isso, pretende-se verificar a expressão destes genes quando as leveduras são crescidas em diferentes concentrações de vários açucares, por PCR em tempo real. Adicionalmente, objetiva-se expressar o transportador mais interessante na cepa S. cerevisiae EBY. VW400 e verificar suas características fenotípicas. Como um dos gargalos da produção do etanol de segunda geração é o transporte de xilose, este projeto pode identificar bons candidatos de transportadores para engenheiramento genético de cepas industriais. (AU)