Evolução em laboratório e subsequente caracterização de linhagens engenheiradas de Saccharomyces cerevisiae que expressam diferentes genes envolvidos na utilização de celobiose

Resumo

A celobiose é um dissacarídeo presente no contexto de uma biorrefinaria de segunda geração (2G), que emprega matérias-primas lignocelulósicas para a produção de biocombustíveis e produtos químicos. A indústria de etanol combustível utiliza atualmente a levedura Saccharomyces cerevisiae como plataforma microbiana para a produção de etanol via fermentação. No entanto, S. cerevisiae não é capaz de metabolizar naturalmente a celobiose, um produto intermediário que se acumula durante a hidrólise enzimática de materiais celulósicos, reduzindo sua produtividade e eficiência. A introdução de uma via intracelular de assimilação de celobiose em S. cerevisiae tem sido proposta como uma boa alternativa para contornar esta e algumas outras questões relevantes à produção de etanol 2G. Em um trabalho anterior, foram construídas seis cepas de S. cerevisiae expressando diferentes genes fúngicos envolvidos na utilização da celobiose. Estes genes codificam um transportador de celodextrina e seis diferentes beta-glicosidases intracelulares, sendo cinco novas enzimas não descritas na literatura até o momento. Embora estas estirpes não tenham sido estudadas em pormenor, observou-se que o seu crescimento em meios contendo celobiose é bastante lento. Assim, neste projeto pretendemos melhorar o desempenho cinético das linhagens construídas, por evolução em laboratório, uma metodologia popular aplicada para melhorar características específicas de leveduras industrialmente relevantes. Posteriormente, os fenótipos parentais e evoluídos serão caracterizados por estudos moleculares e fisiológicos, em cultivos em frascos agitados com celobiose como única fonte de carbono e energia.