Engenharia metabólica de Saccharomyces cerevisiae: assimilação de xilose e evolução adaptativa em linhagens industriais visando a produção de etanol.
A produção de etanol de segunda geração (2G) a partir de biomassa lignocelulósica tem sido considerada uma alternativa para reduzir o uso de combustíveis fósseis e aumentar a disponibilidade de energias renováveis. Nesta perspectiva, o estudo e o desenvolvimento de linhagens de Saccharomyces cerevis...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-23032023-083239 |
| Acceso en línea: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-23032023-083239/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Engenharia evolutiva Engenharia metabólica Etanol 2G Ethanol 2G Evolutionary engineering Metabolic engineering Saccharomyces cerevisiae Xilose Xylose |
| Sumario: | A produção de etanol de segunda geração (2G) a partir de biomassa lignocelulósica tem sido considerada uma alternativa para reduzir o uso de combustíveis fósseis e aumentar a disponibilidade de energias renováveis. Nesta perspectiva, o estudo e o desenvolvimento de linhagens de Saccharomyces cerevisiae modificadas capazes de metabolizar xilose e produzir etanol 2G são imperativos. Nesta presente pesquisa, seis cepas industriais geneticamente modificadas de S. cerevisiae são estudadas: SA1.1x123; 272-1,1x123; 272-1a.1x123; FMY001; CSY01; CSY02. Estas linhagens compreendem duas vias metabólicas diferentes para a produção de etanol 2G através da assimilação de xilose: as vias da xilose isomerase (XI) e da xilose redutase/xilitol desidrogenase (XR/XDH). O objetivo deste trabalho foi projetar e melhorar o desempenho dessas vias em cepas industriais de S. cerevisiae projetadas para transportar e consumir xilose com eficiência. No entanto, a via das cepas XI modificadas não mostraram capacidade de assimilar xilose. Por outro lado, as cepas das vias XR/XDH, capazes de assimilar xilose, foram selecionadas por engenharia evolutiva para melhor utilização da xilose em condições aeróbias e semi-anaeróbicas. Os resultados mostraram valores mais elevados de rendimentos de produção de etanol (YETH/S) para as cepas evoluídas, em que o fator de conversão de substrato a etanol foi de até 28% maior em relação à linhagem parental. Desta forma, a utilização de xilose pode expandir as capacidades de S. cerevisiae para utilizar derivados de plantas e representar um potencial para aumentar a eficiência da produção de biocombustíveis de segunda geração. |
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