A microalga Chlamydomonas reinhardtii como plataforma para expressão e secreção de β-glicosidases recombinantes envolvidas na produção de etanol celulósico

Autor: Raíza dos Santos Azevedo (Currículo Lattes)
Orientador: Dr Luis Fernando Fernandes Marins

Resumo

O consumo elevado de combustíveis fósseis é considerado o fator responsável por grande parte das crises ambientais. Pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novas tecnologias de produção de energia a partir de biomassa surgem como alternativa ao uso desses tipos de combustíveis. Diante do cenário atual, a produção de energia a partir de biomassa lignocelulósica (bagaço e palha) vem ganhando destaque frente ao problema de entressafra da cana de açúcar, onde a produção de etanol é zero. A utilização de biofábricas de proteínas recombinantes, baseadas em microalgas, para produção de grandes quantidades de β-glicosidases, poderá permitir o aproveitamento da biomassa lignocelulósica proveninente dos resíduos gerados na produção de etanol. Para tornar a produção de proteína recombinante mais eficiente, é possível melhorar sua tradução ribossomal por meio da otimização de códons, aumentando as taxas de tradução da proteína de interesse. Para tanto, o trabalho propõe a utilização de Chlamydomonas reinhardtii como plataforma de produção juntamente com a otimização de códons para potencializar a produção e secreção de β-glicosidases recombinantes, em grandes quantidades, que degradem o bagaço da cana de açúcar para produção de etanol lignocelulósico. Os principais objetivos deste estudo são: (i) Produzir construções genéticas para a expressão e secreção de duas β-glicosidases de origem procarionte; (ii) Transformar geneticamente a microalga C. reinhardtii através de eletroporação e selecionar os clones altamente produtivos; (iii) Determinar a atividade das β- glicosidases produzidas pelos clones geneticamente modificados de C. reinhardtii visando selecionar aqueles mais produtivos; e (iv) Testar a eficiência das β-glicosidases recombinantes na degradação da celobiose proveniente da celulose do bagaço da cana de açúcar. Esse modelo poderá funcionar como uma biofábrica de baixo custo, além de diminuir o impacto ambiental causado pela emissão de carbono das usinas sucroenergéticas já que o cultivo de microalgas poderia aproveitar as emissões de carbono geradas pela própria usina.

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