Construção de cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae para a produção de ramnolipídeos a partir de sacarose

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Silva, Frederico Mendonça Bahia
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: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biossurfactantes
Ramnose
Ramnolipídeos
Engenharia metabólica
Saccharomyces cerevisiae
Link de acesso: https://repositorio.unb.br/handle/10482/36168
http://dx.doi.org/10.26512/2017.02.D.36168
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2017.
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Entretanto, ainda não foi atingida uma produção em escala industrial economicamente viável desses, principalmente devido a altos custos de substratos e processamento e baixos rendimentos e produtividades. Diante desse cenário, o presente trabalho objetivou a construção de cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae para produção de ramnolipídeos a partir de sacarose. Para tal, seis enzimas responsáveis pela biossíntese de mono-ramnolipídeos em P. aeruginosa a partir de glicose-1-fosfato (RmlA, RmlB, RmlC, RmlD, RhlA e RhlB) foram funcionalmente produzidas em Saccharomyces cerevisiae. Ademais, o gene SUC2 de levedura que codifica uma invertase foi interrompido e a enzima sacarose fosforilase de Pelomonas saccharophila foi também produzida na levedura. Duas cepas foram construídas: a cepa produtora de mono-ramnolipídeos RLP e a cepa intermediária produtora de dTDP-L-ramnose RHP. A produção de ambas as moléculas foi confirmada por microscopia confocal e espectrometria de massa, respectivamente. As cepas engenheiradas com as vias de biossíntese de dTDP-L-ramnose e mono-ramnolipídeos mostraram, pela primeira vez como prova de conceito, a produção dessas moléculas por um microrganismo eucariótico GRAS (do inglês, Generally Regarded As Safe) utilizando matéria-prima de baixo custo. Essas cepas mostram o potencial de continuar melhorando a produção de ramnolipídeos em bioprocesso industrial baseado em levedura para fazer com que se tornem um produto comercialmente competitivo globalmente.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Biosurfactants are biological surface-active amphiphilic agents produced by many microorganisms. Rhamnolipids are glycolipid biosurfactants originally isolated from the supernatant of Pseudomonas aeruginosa cultures and are concomitantly produced with virulence factors upon quorum sensing signaling. They are composed of one or two molecules of rhamnose (mono- or di-rhamnolipid, respectively) linked to one or two fatty acid molecules, more specifically beta-hydroxyalkanoyl-beta-hydroxyalkanoic acid (HAA). Rhamnolipids are green alternatives to petrochemical surfactants. However, their production has still not reached an economically feasible production in industrial scale, mainly due to high substrates and processing costs and low productivities and yields. With this in mind, this study aimed at the construction of recombinant S. cerevisiae strains for mono-rhamnolipids production from sucrose. Six enzymes responsible for mono-rhamnolipids biosynthesis in P. aeruginosa from glucose-1-phosphate (RmlA, RmlB, RmlC, RmlD, RhlA and RhlB) were functionally expressed in Saccharomyces cerevisiae. Furthermore, the invertase encoding SUC2 gene from yeast was disrupted and the sucrose phosphorylase enzyme from Pelomonas saccharophila was also expressed in yeast. Two strains were constructed: the mono-rhamnolipids production strain RLP and the intermediate dTDP-L-rhamnose producing strain RHP. Production of both molecules was confirmed by confocal microscopy and mass spectrometry, respectively. The engineered strains harboring biosynthesis pathways for dTDP-L-rhamnose and mono-rhamnolipids displayed, for the first time as a proof of concept, the production of these molecules by a GRAS eukaryotic microorganism using an inexpensive raw material. These constructs show the potential to further improve rhamnolipids production in a yeast-based industrial bioprocess to change rhamnolipids into a competitive global commodity.Parachin, Nádia SkorupaSilva, Frederico Mendonça Bahia2020-01-17T21:49:10Z2020-01-17T21:49:10Z2020-01-172017-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Frederico Mendonça Bahia. Construção de cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae para a produção de ramnolipídeos a partir de sacarose. 2017. 69 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.https://repositorio.unb.br/handle/10482/36168http://dx.doi.org/10.26512/2017.02.D.36168A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-09-05T19:33:32Zoai:repositorio.unb.br:10482/36168Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-09-05T19:33:32Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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