{"id":855,"date":"2013-12-12T14:16:43","date_gmt":"2013-12-12T14:16:43","guid":{"rendered":"http:\/\/preview.ioio.net.br\/ctbe\/?p=855"},"modified":"2013-12-12T14:16:43","modified_gmt":"2013-12-12T14:16:43","slug":"nova-especie-levedura-acelera-producao-etanol-2g","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lnbr.cnpem.br\/en\/nova-especie-levedura-acelera-producao-etanol-2g\/","title":{"rendered":"Nova esp\u00e9cie de levedura pode acelerar a produ\u00e7\u00e3o de etanol 2G"},"content":{"rendered":"

Transformar biomassa em combust\u00edvel d\u00e1 trabalho. No caso da cana-de-a\u00e7\u00facar, principal mat\u00e9ria-prima estudada para esse fim no Brasil, s\u00e3o necess\u00e1rios processos que quebrem a biomassa ligonocelul\u00f3sica em a\u00e7\u00facares simples, ferment\u00e1veis. Tais opera\u00e7\u00f5es s\u00e3o executadas por sofisticados complexos enzim\u00e1ticos, obtidos a partir de diversos tipos de microorganismos. Quando tudo d\u00e1 certo, ainda \u00e9 preciso lidar com cerca de 20 a 35% dos pol\u00edmeros formados que tendem a ser rejeitados pelas leveduras industriais, diminuindo drasticamente a rentabilidade do etanol produzido.<\/p>\n

A solu\u00e7\u00e3o para tais dilemas biotecnol\u00f3gicos pode residir na rica biodiversidade brasileira. Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) encontraram no trato intestinal de larvas do besouro crisomel\u00eddeo, uma nova esp\u00e9cie de levedura do g\u00eanero Pseudozyma<\/em> capaz de metabolizar a\u00e7\u00facares de cinco carbonos e de secretar uma enzima de interesse, xilanase, em grande quantidade.<\/p>\n

A classe da enzima produzida pela Pseudozyma brasiliensis<\/em> sp.nov, nome proposto para a nova esp\u00e9cie, possui alto potencial biotecnol\u00f3gico. Ela poder ser utilizada na degrada\u00e7\u00e3o da fibra do baga\u00e7o da cana para a convers\u00e3o de etanol de segunda gera\u00e7\u00e3o, bem como na ind\u00fastria de papel, aliment\u00edcia e de ra\u00e7\u00e3o animal. Tamb\u00e9m serve \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de xilitol e xilooligossacar\u00eddeos.<\/p>\n

Juliana Velasco de Oliveira, pesquisadora do Laborat\u00f3rio Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) \u2013 pertencente ao CNPEM \u2013, explica que a atividade xilanol\u00edtica da P. brasiliensis<\/em> foi cerca de 20 vezes superior a do Aspergillus niger<\/em>, fungo notoriamente reconhecido pela express\u00e3o desse tipo de enzima. \u201cA xilanase desta levedura, denominada PbXynA, possui uma atividade espec\u00edfica maior que a de qualquer outra similar j\u00e1 descrita\u201d, informa Oliveira. Esse fato pode representar um avan\u00e7o consider\u00e1vel em um dos principais entraves tecnol\u00f3gicos da produ\u00e7\u00e3o de etanol de segunda gera\u00e7\u00e3o que \u00e9 a constru\u00e7\u00e3o de coquet\u00e9is enzim\u00e1ticos eficazes na degrada\u00e7\u00e3o da biomassa.<\/p>\n

\"genoma

O estudo que levou \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o da nova esp\u00e9cie de levedura foi iniciado h\u00e1 dois anos. Sete tipos diferentes de insetos que atuam como pragas da cana-de-a\u00e7\u00facar (crisomel\u00eddeo, p\u00e3o-de-galinha, migdolus, entre outros) foram coletados em canaviais de Ribeir\u00e3o Preto. \u201cIsolamos o conte\u00fado intestinal destes organismos e o cultivamos em fontes de carbono espec\u00edficos, como xilano, xilose, CMC, etc., para selecionar os microrganismos ali presentes que apresentassem as caracter\u00edsticas de interesse. Nesse momento a Pseudozyma<\/em> se destacou\u201d, conta Oliveira.<\/p>\n

Os pesquisadores decidiram sequenciar o genoma da levedura devido ao seu potencial biotecnol\u00f3gico e ao ambiente singular em que foi isolada. Essa etapa contou com o trabalho de biologia computacional do pesquisador do CTBE, Diego Mauricio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n<\/a>. Coube a ele montar o genoma de 20 milh\u00f5es de pares de bases da esp\u00e9cie sequenciada em um laborat\u00f3rio dos EUA, a partir de pacotes com 100 pares. Ele tamb\u00e9m identificou e reuniu as sequ\u00eancias cont\u00ednuas de genes dentro da longa cadeia codificada e compreendeu que tipo de informa\u00e7\u00e3o estava presente no genoma. Desta forma foi poss\u00edvel comparar o material obtido com o conte\u00fado de bancos de dados internacionais, em busca de caracter\u00edsticas t\u00edpicas de esp\u00e9cies desse g\u00eanero. \u201cAo comparar os genes, encontramos diferen\u00e7as suficientes para consider\u00e1-la uma nova esp\u00e9cie\u201d, completa Ria\u00f1o-Pach\u00f3n.<\/p>\n

O conhecimento do genoma da nova Pseudozyma<\/em> \u00e9 fundamental para a elabora\u00e7\u00e3o de modifica\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas no microrganismo capazes de melhorar suas caracter\u00edsticas biotecnol\u00f3gicas. Ria\u00f1o-Pach\u00f3n comenta que n\u00e3o adianta substituir genes em uma esp\u00e9cie, sem saber como esses operam e se interrelacionam com outros. Por isso, a equipe do CNPEM realiza agora outras an\u00e1lises, como RNA-seq, onde se coloca a Pseudozyma<\/em> para crescer em fontes de carbono como xilose e xilano, com a inten\u00e7\u00e3o de identificar os genes mais importantes para a promo\u00e7\u00e3o da atividade enzim\u00e1tica, permitindo a express\u00e3o destes em leveduras industriais.<\/p>\n

A sequ\u00eancia do genoma da P. brasiliensis j\u00e1 est\u00e1 dispon\u00edvel no GenBank, gerenciado pelo National Center for Biotechnology Information<\/em> (NCBI). Na sequ\u00eancia, a descri\u00e7\u00e3o do genoma<\/a> foi publicada no peri\u00f3dico Genome Announcements<\/em>, bem como o an\u00fancio de uma nova esp\u00e9cie em uma revista de taxonomia.<\/p>\n

Participaram dos estudos os pesquisadores do CTBE\/CNPEM Gustavo Goldman, Juliana Velasco de C. Oliveira e Diego Mauricio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n. A pesquisa contou com o apoio financeiro da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq) e da empresa Vale.<\/p>\n

.<\/span><\/p>\n

Biologia computacional<\/strong><\/p>\n

\"Diego

\u201cAt\u00e9 pouco tempo atr\u00e1s, um dos gargalos importantes da biotecnologia se encontrava na produ\u00e7\u00e3o dos dados cient\u00edficos. Atualmente, tal produ\u00e7\u00e3o \u00e9 r\u00e1pida e barata. O problema agora \u00e9 como voc\u00ea lida com grandes volumes de dados em um curto per\u00edodo de tempo\u201d, destaca Ria\u00f1o-Pach\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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