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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Produção heteróloga de dTDP-L-ramnose em cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae
???metadata.dc.creator???: Almeida, Gabriela Carneiro de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Parachin, Nádia Skorupa
???metadata.dc.description.resumo???: A crescente preocupação com o meio ambiente vem incentivando a busca por processos produtivos mais sustentáveis. A conversão de substratos renováveis em produtos químicos pode ser feita por síntese química, porém, é mais comumente feita por microrganismos através de processos fermentativos. A L-ramnose (6-deoxi-L-ramnose) é um açúcar com potencial para se tornar um químico de base, já que pode ser usada em diversos setores industriais, como precursor para aromas artificiais e até como componente de cosméticos. Esse açúcar tem um difícil processo de extração da parede celular de plantas, fato que torna sua produção em larga escala economicamente inviável. Uma fonte para L-ramnose seria a hidrólise da molécula de ramnolipídeo. Rhamnolipídeos são biossurfactantes da classe dos glicolipídeos produzidos por Pseudomonas aeruginosa, uma bactéria patogênica que aumenta os custos do processo de produção devido a coprodução com toxinas. Esse surfactante também possui aplicabilidade industrial devido a sua natureza anfipática. Neste estudo, pela primeira vez, os genes que codificam as enzimas da via de síntese de dTDP-L-ramnose de P. aeruginosa a partir de glicose-1-fosfato (RmlA, RmlB, RmlC e RmlD) foram transferidos para Saccharomyces cerevisiae. Além disso, um gene que codifica uma sacarose fosforilase responsável por hidrolisar sacarose em glicose-1-fosfato e frutose, também foi inserido na levedura com a finalidade de maximizar a conversão de sacarose a L-ramnose. Após a construção das cepas recombinantes, apenas a atividade enzimática de RmlA foi detectada. No entanto, a molécula dTDP-L-ramnose foi detectada por espectrometria de massa. Análises de transcrição mostraram que há transcritos detectáveis para os genes codificadores de RmlA, RlmB e RmlD, mas não para os genes de sacarose fosforilase e RmlC. Nesse contexto, é provável que o plasmídeo que contém esses genes é instável ou que os mRNAs para esses mesmos genes sejam instáveis, resultando na baixa produção das enzimas sacarose fosforilase e RmlC. Um estudo metabólico mais detalhado das cepas deve ajudar a identificar os gargalos em torno da produção dessa molécula, facilitando o delineamento de engenharia metabólica para aumentar sua produção. As cepas finais são base para o estabelecimento industrial da produção de ramnolipídeos em S. cerevisiae.
Abstract: Growing concern about the environment has been encouraging the industry to seek more sustainable production processes. Although conversion of renewable substrates into chemicals can be performed through chemical reactions, it is more commonly done by microorganisms through fermentation processes. L-rhamnose (6-deoxy-L-rhamnose) is a sugar with the potential to become a chemical platform since it can be used in a range of industrial sectors as a precursor for artificial flavors and even as a cosmetic component. This sugar has a difficult plants cell walls extracting process, a fact that makes its production on a massive scale economically unfeasible. One source for L-rhamnose would be the hydrolysis of the rhamnolipid molecule. Rhamnolipids are biosurfactants of the glycolipids class produced by Pseudomonas aeruginosa, a pathogenic bacterium that increases the production process. This surfactant also has industrial applicability due to its amphipathic nature. In this study, for the first time, the genes that encodes the enzymes of the synthesis of dTDP-L-rhamnose of P. aeruginosa from glucose-1-phosphate (RmlA, RmlB, RmlC and RmlD) were transferred to Saccharomyces cerevisiae. Futhermore, a gene that encodes a sucrose phosphorylase responsible for hydrolyzing sucrose into glucose-1-phosphate and fructose was also inserted into the yeast in order to maximize the conversion of sucrose to L-rhamnose. After the recombinant strains construction, only RmlA activity was detected. However, dTDP-L-rhamnose was detected by mass spectrometry. Transcriptional analyses have shown that there are detectable transcripts for RmlA, RmlB and RmlD, but there are no detectable transcripts for sucrose – phosphorylase and RmlC. In this context, it is likely that the plasmid containing these genes is instable or that the mRNA molecules for the same genes are instable, resulting in a low expression for the enzymes for sucrose – phosphorylase and RmlC. A more detailed metabolic study of the strains should help identify bottlenecks around the production of this molecule, facilitating the metabolic engineering design to increase its production. The final strains will later be the basis of construction for the development of a S. cerevisiae rhamnolipid producing strain.
Keywords: L-ramnose
Ramnolipídio
dTDP-L-ramnose
Engenharia metabólica
Saccharomyces cerevisiae
???metadata.dc.subject.cnpq???: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Católica de Brasília
???metadata.dc.publisher.initials???: UCB
???metadata.dc.publisher.department???: Escola de Saúde e Medicina
???metadata.dc.publisher.program???: Programa Strictu Sensu em Ciências Genômicas e Biotecnologia
Citation: ALMEIDA, Gabriela Carneiro de. Produção heteróloga de dTDP-L-ramnose em cepas recombinantes de Saccharomyces cerevisiae. 2017. 88 f. Dissertação (Programa Stricto Sensu em Ciências Genômicas e Biotecnologia) - Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2017.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://bdtd.ucb.br:8443/jspui/handle/tede/2285
Issue Date: 8-Aug-2017
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia

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