Desenvolvimento de plataformas industriais : domesticação de leveduras para o melhoramento da fermentação alcoólica / Development of industrial platforms : domestication of yeast for improved alcoholic fermentation

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

A crise energética e a preocupação ambiental têm feito do etanol uma fonte de energia renovável atrativa. Brasil e Estados Unidos têm se destacado nos últimos anos como os dois maiores produtores deste importante recurso energético. O etanol brasileiro é produzido pela fermentação da sacarose da cana-de-açúcar pela levedura Saccharomyces cerevisiae. Cepas laboratoriais de S. cerevisiae estão entre os organismos mais bem caracterizados pela biologia moderna. Durante décadas elas passaram por uma série de modificações genéticas com a criação de mutações em genes marcadores que atualmente viabilizam procedimentos de manipulação genética. Em contraste, o processo de fermentação industrial é realizado por cepas selvagens, mas que permanecem ainda inexploradas geneticamente, dificultando a aplicação de técnicas de manipulação genética. O presente estudo teve como objetivo "domesticar" a linhagem JAY270, um isolado da cepa industrial Pedra-2, tornando-a de fácil manipulação genética, plataforma para a introdução de características que melhorem o desempenho dela nas indústrias. A estratégia de domesticação foi baseada no sistema de manipulação Delitto Perfetto, para que o seu genoma altamente heterozigoto fosse preservado e assim mantivesse as suas características de interesse industrial. Dois cassetes integrativos com marcas de seleção diferentes foram construídos a partir de plasmídeos e utilizados na deleção das duas cópias do gene URA3 da levedura. O fragmento homólogo de reparo foi usado na retirada das marcas genéticas de seleção evitando a permanência de quaisquer resquícios de transgenia. Ao final do processo de domesticação a JAY270 passou a apresentar auxotrofía para uracila, mantendo intacta a sua arquitetura genômica heterogênea e, assim, o seu vigor híbrido, os quais têm sido relacionados à boa atividade fermentativa da linhagem industrial. Embora tenha sido um processo bastante laborioso, este resultado deverá facilitar novos estudos que necessitem de técnicas de manipulação genética como a do Delitto Perfetto para melhorar características fermentativas da linhagem industrial.

ASSUNTO(S)

leveduras (fungos) saccharomyces cerevisiae fermentação etanol melhoramento genético yeast fungi saccharomyces cerevisiae fermentation ethanol genetic improvement

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