Decifrando o papel do operon xyl de Burkholderia sacchari na regulação do catabolismo de xilose

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Torres, Matheus Marques
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Burkholderia sacchari; Catabolism; Catabolismo; Xilose; Xylose
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-16052024-085002/

Atualmente, há um esforço evidente no desenvolvimento de produtos de alto valor agregado a partir de microrganismos que consigam utilizar eficientemente matrizes energéticas renováveis. Um bom exemplo de insumo para este fim é o bagaço de cana de açúcar. Uma vez utilizado para produção de açúcar e outros produtos, sua palha constitui um resíduo ainda não utilizado em sua totalidade, devido a suas características intrínsecas. Além disso, possui uma elevada produção, atingindo mais de 25 milhões de toneladas de bagaço disponíveis anualmente no Brasil. Por constituir-se de material lignocelulósico, para servir de fonte de carbono, necessita passar por estágios de pré-processamento como a hidrólise, a fim de liberar no meio a celulose e hemicelulose do complexo formado pela lignina. Devido a esse fato, e ao custo atrelado a essa etapa, é razoável visualizar a necessidade de microrganismos que possam consumir as hexoses e pentoses presentes nesses resíduos a fim de baratear o custo de utilização. Um dos componentes mais abundantes na lignocelulose, e o segundo açúcar mais abundante na natureza, é a xilose. A utilização dessa pentose, no entanto, ainda possui barreiras para ser efetivada, sendo uma delas a metabolização eficiente por meio de microrganismos capazes, já que uma elevada parte de bactérias e leveduras, não consomem eficientemente a xilose frente a outros açúcares já fundamentados na literatura como a sacarose ou glicose. Uma exceção importante é a bactéria Burkholderia sacchari, capaz de obter altos valores de crescimento em xilose e utilizá-la na produção de polihidroxialcanoatos, bioplásticos benquistos devido a suas propriedades físicas e biocompatíveis e, portanto, seu potencial de substituir a matriz mundial de plásticos oriundos de petróleo. Para expandir o conhecimento no catabolismo desse açúcar em B. sacchari e consolidar futuras hipóteses na otimização destas vias, uma vez que o máximo teórico de utilização de xilose ainda não foi atingido, o presente trabalhou avaliou os genes presentes no operon xyl. Participando da via da isomerase, esse operon em B. sacchari foi descrito previamente na literatura possuindo os genes XylR, XylA, XylB e XylFGH, e foi analisado por meio de testes in sílico. O sequenciamento do genoma desta bactéria também foi conduzido a fim de obter dados genômicos precisos e verificar a existência de possíveis outras vias do catabolismo de xilose. Além disso, foi avaliado o uso de técnicas moleculares para a produção de mutantes Xyl- , incapazes de crescer em xilose, para avaliação fenotípica e confirmação da rota descrita.