Regulação fina de genes envolvidos em fenótipos importantes em S. cerevisiae para produção de etanol de segunda geração

Resumo

Resíduos agroindustriais ricos em material lignocelulósico configuram como alternativa atrativa para aumento do rendimento na produção de bioetanol a partir da biomassa, ao passo que diminuem a pegada de carbono da cadeia produtiva de combustíveis. A levedura Saccharomyces cerevisiae é o microrganismo de escolha para produção de etanol celulósico devido à sua robustez industrial e poder fermentativo, apesar de não metabolizar naturalmente pentoses. Engenharia metabólica tem sido tradicionalmente usada para conferir à S. cerevisiae capacidade de converter xilose em etanol, de forma eficiente. Apesar dos esforços, ainda há espaço para melhora de produtividade nas cepas utilizadas, o que tem motivado uma gama de pesquisa científica. Dentre as possibilidades de melhoramento genético, a alteração de fluxo metabólico na rota de consumo da xilose e engenharia reversa para melhora de resposta à estresses industriais são opções explorada sem S. cerevisiae. Neste sentido, o projeto ora proposto visa a regulagem de genes alvo importantes para a indústria de segunda geração (2G), sendo eles: I) XKS1, envolvido na viadas Pentose Fosfato e essencial para metabolização da xilose; e II) PKC1, participante da viada Integridade da Parede Celular, e descrito como regulador da termotolerância – fenótipo requerido para cepas comerciais. Serão testados diferentes promotores para regulação da expressão de XKS1, motivado por transcriptoma realizado em levedura usada no processo industrial 2G; enquanto diferentes mutações em PKC1 serão validadas quanto à sua relação com resposta ao estresse térmico. Juntamente, os genótipos estudados contribuem para a viabilidade de uma indústria de combustível não-fóssil.(AU)