Produção de mutantes em microalgas oleaginosas para o incremento do conteúdo lipídico em condições variáveis de luz, salinidade e nitrogênio
Autor: Elan Alexis Téllez Pueblas (Currículo Lattes)
Orientador: Dr. Luis Fernando Fernandes Marins
Resumo
Esta tese investiga a identificação, as estratégias de cultivo e a manipulação genética de cepas de microalgas utilizando métodos de mutação randômica e mutação dirigida por meio da tecnologia CRISPR/Cas9 RNP, com o objetivo de aumentar a produção de lipídeos, especialmente lipídeos neutros, visando a potencialização de sua aplicação na produção de biodiesel. Primeiramente, as cepas foram identificadas como Scenedesmus obliquus e uma espécie não descrita do gênero Desmodesmus, através de técnicas de taxonomia molecular. Posteriormente, na estratégia de mutação randômica, a irradiação com luz UV-C foi utilizada para induzir mutações aleatórias, resultando na obtenção de mutantes da cepa Desmodesmus sp. com redução total (tM-10) e parcial (tN-30) da síntese de amido. Ambos apresentaram um aumento significativo nos níveis de lipídeos neutros em comparação com a cepa selvagem. A inibição da síntese de amido redirecionou o fluxo de carbono para a síntese de triglicerídeos (TAGs), sem comprometer o crescimento das cepas mutantes. Adicionalmente, estratégias de cultivo, como ajustes de salinidade, intensidade luminosa e deficiência de nitrogênio em cultivos de duas etapas, foram validadas para maximizar a produção de biomassa e lipídeos neutros do mutante tN-30, demonstrando a viabilidade desse mutante em condições estressantes. Também foram realizados estudos sobre o perfil de ácidos graxos e o sequenciamento de genes relacionados à síntese de amido e parede celular, além da elaboração de protocolos de extração de RNA e validação de RNAs guias para a endonuclease Cas9, utilizados na implementação da tecnologia CRISPR/Cas9 em ambas as cepas de microalgas..Os resultados sugerem que, para a cepa Desmodesmus sp., a mutação aleatória por irradiação com luz UV é uma abordagem eficaz para a obtenção de mutantes com potencial para a produção de lipídeos neutros, destacando a relação com a tecnologia CRISPR/Cas9 RNP. Os resultados dessa Tese destacam a importância do uso de ferramentas genéticas que potencializam o uso das microalgas em processos biotecnológicos e especificamente a cepa tN- 30 na produção de biodiesel.