Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Toni, Isabella Macedo, 1986-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Microalgas
Biocombustíveis
Neochloris oleoabundans
Oleosin
Lipid bodies
Microalga
Biofuels
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152
Resumo: Orientadores: Gonçalves Amarante Guimarães Pereira, Laudiene Evangelista Meyer
id UNICAMP-30_ca4fe044f15192edbcc128979834a3dd
oai_identifier_str oai::868498
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundansDevelopment of genetic engineering atrategy of lipids extrusior following the genetic analysis of exocytic pathway from micralga Neochloris oleoabudansMicroalgasBiocombustíveisNeochloris oleoabundansOleosinLipid bodiesMicroalgaBiofuelsNeochloris oleoabundansOrientadores: Gonçalves Amarante Guimarães Pereira, Laudiene Evangelista MeyerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Há no mundo um consenso sobre a necessidade de se encontrar fontes de carbono renováveis para a substituição do petróleo. O cultivo de microalgas tem sido considerado uma alternativa promissora para suprir essas cadeias carbônicas e biocombustíveis, visto que são microorganismos fotossintetizantes que podem acumular grandes quantidades de triacilglicerol (TAG) como reserva energética. A transesterificação desses TAG por alcoóis simples gera alquil-esteres, cujas propriedades são muito próximas às encontradas na composição do biodiesel. O glicerol, subproduto da produção de biodiesel, pode ser convertido em propeno, bloco de construção fundamental para a indústria petroquímica. A obtenção de TAG de microalgas requer o cultivo do microorganismo, a recuperação da biomassa do meio líquido e o processamento dessa biomassa para separação da fração lipídica. As etapas de recuperação da biomassa e obtenção da fração lipídica são estágios realmente críticos, de modo que são considerados os principais obstáculos para a viabilidade econômica da produção. A indução artificial da secreção das reservas lipídicas é uma idéia promissora que pode viabilizar a produção de lipídios por microalgas em escala industrial. Em vista disso, o objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de bases metodológicas para a construção de um vetor que proporcione comprometimento de das reservas lipídicas com o processo de exocitose. Alguns membros da família SNARE são responsáveis por comprometer vesículas com a via exocítica. Propriedade que pode ser artificialmente introduzida nas reservas lipídicas por meio do domínio SNARE. A busca no genoma de Neochloris oleoabundans, microalga com alto teor lipídico sequenciada por nosso laboratório, indicou 19 sequências pertencentes à família SNARE. A análise dessas sequencias indicou o gene responsável pela via exocítica. A principal forma de reserva energética de microalga são vesículas de TAG chamadas de oilbodies. Em plantas é encontrada a proteína oleosina inserida nesses oilbodies, a cuja existência relaciona-se a um aumento de óleo nas sementes. A oleosina pode ser um bom candidato para carregar o motivo SNARE para as reservas lipídicas dos oilbodies, levando-os a se fusionarem com a membrana plasmática. A necessidade de se confirmar a funcionalidade da oleosina em microalgas levou a construção de um plasmídeo contendo a ORF para oleosina fundida no mesmo quadro de leitura com uma marca visual. A construção foi adaptada para testes em Chlamydomonas reinhardtii, uma miroalga modelo. Uma marca de seleção por antibiótico foi adicionada a fim de se facilitar a busca por tranformantes. Uma vez confirmado o funcionamento da oleosina, uma construção contendo a proteína ligada ao domínio SNARE de exocitose pode ser construída para N. oleoabundans ou qualquer microalga com potencial industrial. Uma tecnologia como essa permitiria a recuperação dos lipídios diretamente do meio de cultura, eliminando etapas críticas para a produção de hidrocarbonetos em larga escala a partir de microalgas e tem potencial de aumentar a taxa de conversão da energia capturada da biomassa em óleoAbstract: It is worldwide accepted the vital need to find renewable carbon sources to replace the use of petrol. Microalgae can storage triacylglycerol (TAG) as their major energy reservoir. Hence, culturing these photosynthetic microorganisms has been considered a promising alternative for renewable carbon sources and biofuels production. TAG transestherification produces alquil-esther, which properties are very similar to those found in biodiesel. Furthermore, a byproduct of biodiesel production is glicerol, which can be easily converted to propen, the fundamental block for petro-chemistry industry. Algal TAG production requires the cultivation of the microorganism, followed by dewatering and processing of its biomass in order to obtain the lipid fraction. These last two processes are considered critical and may be regarded as one of the primary obstacles to economic viability of production. Thus, engineered organisms that actively secrete their triacylglycerol content would afford the production of lipids by microalgae in an industrial scale. The aim of this study, therefore, is to establish methodological basis for the development of a molecular device which commits lipid reserves in the exocytosis pathway. Some proteins of SNARE family have the ability to engage their associated vesicles to exocytosis. This property can be artificially introduced into the lipid reserves through the SNARE domain. The triacylglycerol is stored in vesicles called oilbodies, which are the main energy storage in microalgae. Seed plants oilbodies contain imbibed in their membranes proteins called Oleosins, which existence was related to increase in oil reservoir. The anchoring ability of oleosins may be used to carry the SNARE motif to oilbodies, causing them to fuse with the plasma membrane. The genome of Neochloris oleoabundans, a high lipid content microalga, was sequenced by our laboratory. Genome wide analysis revealed 19 SNAREs sequences. The probable SNARE required in the exocytosis pathway and the domains were identified and characterized. Aiming to confirm the functionality of oleosin in microalgae, a plasmid containing an oleosin fused in frame with a GFP reporter was built for Chlamydomonas reinhardtii, a model microalga. An antibiotic resistance marker was added to allow efficient screening of transformed cells. Once the oloeosin function is confirmed in the model, a molecular device comprising the exocytic SNARE domain connected to an oleosin can be built. A device like this can be adapted not only for N. oleoabundans, but also to any microalgae with industrial use potential. Such technology could enable the recovery of TAG lipids directly from the culture medium and would eliminate costly stages of high-scale hydrocarbon production from microalgae. Moreover, it could potentially improve the conversion rate of energy to lipidsMestradoGenética de MicroorganismosMestre em Genética e Biologia Molecular[s.n.]Pereira, Gonçalo Amarante Guimarães, 1964-Meyer, Laudiene Evangelista, 1977-Coutinho, Paulo Luiz de AndradeMondego, Jorge Mauricio CostaUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia MolecularUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASToni, Isabella Macedo, 1986-20112011-01-12T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf78 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152TONI, Isabella Macedo. Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans. 2011. 78 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152. Acesso em: 25 abr. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/868498porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:40:59Zoai::868498Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:40:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
Development of genetic engineering atrategy of lipids extrusior following the genetic analysis of exocytic pathway from micralga Neochloris oleoabudans
title Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
spellingShingle Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
Toni, Isabella Macedo, 1986-
Microalgas
Biocombustíveis
Neochloris oleoabundans
Oleosin
Lipid bodies
Microalga
Biofuels
Neochloris oleoabundans
title_short Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
title_full Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
title_fullStr Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
title_full_unstemmed Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
title_sort Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans
author Toni, Isabella Macedo, 1986-
author_facet Toni, Isabella Macedo, 1986-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pereira, Gonçalo Amarante Guimarães, 1964-
Meyer, Laudiene Evangelista, 1977-
Coutinho, Paulo Luiz de Andrade
Mondego, Jorge Mauricio Costa
Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia
Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Toni, Isabella Macedo, 1986-
dc.subject.por.fl_str_mv Microalgas
Biocombustíveis
Neochloris oleoabundans
Oleosin
Lipid bodies
Microalga
Biofuels
Neochloris oleoabundans
topic Microalgas
Biocombustíveis
Neochloris oleoabundans
Oleosin
Lipid bodies
Microalga
Biofuels
Neochloris oleoabundans
description Orientadores: Gonçalves Amarante Guimarães Pereira, Laudiene Evangelista Meyer
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011
2011-01-12T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152
TONI, Isabella Macedo. Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans. 2011. 78 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152. Acesso em: 25 abr. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152
identifier_str_mv TONI, Isabella Macedo. Desenvolvimento de estratégia para extrusão de lipídios por engenharia genética, subsequente à análise genética da via exocítica da microalga Neochloris oleoabundans. 2011. 78 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1618152. Acesso em: 25 abr. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/868498
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
78 f. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1797405467281981440

Registros relacionados