Análise metagenômica e metasecretômica de um consórcio microbiano enriquecido de fungos anaeróbicos degradador de bagaço de cana: prospecção de celulossomas e enzimas lignocelulolíticas

Resumo

A produção de biocombustíveis de segunda geração, baseado na degradação de biomassa lignocelulósica, é uma tendência para o futuro do mercado de combustíveis. No Brasil, há uma variedade de estudos para a aplicação do bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono na produção de bioetanol. Os fungos anaeróbicos que compõem o microbioma do rúmen têm seu repertório de enzimas lignocelulolíticas pouco explorado, além da pouca elucidação do sinergismo e interações microbianas que ocorrem durante o processo de desconstrução da biomassa no rúmen. Do mesmo modo, rúmen também representa uma fonte para a prospecção de celulossomas de fungos anaeróbicos devido a várias sequências de dockerinas identificadas como parte de suas glicosil hidrolases. Em contraste com celulosomas bacterianos, são muito poucos trabalhos descrevem a arquitetura e o mecanismo de ancoragem das enzimas em celulosomas fungícos. Neste contexto, o presente projeto propõe empregar amostra de rúmen bovino para a construção de um consórcio microbiano enriquecido de fungos anaeróbicos degradador de bagaço de cana-de-açúcar. O enriquecimento de fungos anaeróbicos no consórcio microbiano será determinado por Real-Time PCR. Em seguida, o conteúdo genético e enzimático extracelular do consórcio microbiano enriquecido de fungos será analisado pela combinação de metagenômica e metasecretômica. A combinação dos conjuntos de dados ainda será empregada na identificação e reconstrução de celulossomas (in silico) produzidos pelo consórcio microbiano que, utilizando princípios de biologia sintética, serão expressos heterologamente em Aspergillus nidulans. Finalmente, as enzimas reveladas neste estudo devem ser avaliadas quanto ao potencial de complementar coquetéis lignocelulolíticos comerciais.