Utilization of metabolic flux analysis for metabolome data validation of xylose-fermenting yeasts.

Made available in DSpace on 2019-12-21T00:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Metabolicfluxanalysis.pdf: 2466512 bytes, checksum: 556ba9be15e8bcd17f6197378aee60d9 (MD5) Previous issue date: 2019bitstream/item/207742/1/Metabolic-flux-analysis.pd

Análise filogenética e expressão heteróloga de uma xilose isomerase bacteriana em Saccharomyces cerevisiae.

A crise climática atual pressiona a substituição das fontes de energia de origem fóssil por alternativas sustentáveis. Nesse cenário, o bioetanol de segunda geração, produzido pela levedura Saccharomyces cerevisiae a partir da fermentação de açúcares presentes na biomassa lignocelulósica de restos agrícolas, representa uma alternativa para a gasolina. Porém, uma fração desta biomassa é composta por pentoses, como a xilose, incapazes de serem metabolizadas pela S. cerevisiae. A inserção de uma via metabólica para conversão direta da xilose em xilulose, um intermediário da via das pentose-fosfato quando fosforilada, por meio da enzima xilose isomerase, permite o consumo deste açúcar por S. cerevisiae, possibilitando um melhor aproveitamento da lignocelulose para produção de bioetanol. Contudo, poucas xilose isomerases foram satisfatoriamente expressas em S. cerevisiae. Neste trabalho, uma nova xilose isomerase, nomeada Xy1, identificada em uma biblioteca metagenômica de rúmen de cabras brasileiras, permitiu o consumo de xilose por uma cepa de S. cerevisiae, denominada LXB. No entanto, houve alta variação no crescimento médio desta cepa. Uma árvore filogenética inferida com sequências codificadoras para xilose isomerases de fungos e bactérias evidenciou a origem bacteriana da Xy1, devido a maior proximidade evolutiva a xilose isomerases de bactérias do filo Firmicutes. A variação no crescimento da LXB pode estar relacionada a problemas pós-traducionais da enzima bacteriana quando expressa em S. cerevisiae. Portanto, estudos adicionais da Xy1 são necessários para elucidar e corrigir os fatores que impedem o uso desta enzima para a produção de bioetanol de segunda geração

Evaluation of Ogataea (Hansenula) polymorpha for hyaluronic acid production.

Na publicação: Elibio Leopoldo Rech

Rhamnolipids production from sucrose by engineered Saccharomyces cerevisiae

Biosurfactants are biological tensioactive agents that can be used in the cosmetic and food industries. Rhamnolipids are glycolipid biosurfactants naturally produced by Pseudomonas aeruginosa and are composed of one or two rhamnose molecules linked to beta-hydroxy fatty acid chains. These compounds are green alternatives to petrochemical surfactants, but their large-scale production is still in its infancy, hindered due to pathogenicity of natural producer, high substrate and purification costs and low yields and productivities. This study, for the first time, aimed at producing mono-rhamnolipids from sucrose by recombinant GRAS Saccharomyces cerevisiae strains. Six enzymes from P. aeruginosa involved in mono-rhamnolipid biosynthesis were functionally expressed in the yeast. Furthermore, its SUC2 invertase gene was disrupted and a sucrose phosphorylase gene from Pelomonas saccharophila was also expressed to reduce the pathway\u27s overall energy requirement. Two strains were constructed aiming to produce mono-rhamnolipids and the pathway\u27s intermediate dTDP-L-rhamnose. Production of both molecules was analyzed by confocal microscopy and mass spectrometry, respectively. These strains displayed, for the first time as a proof of concept, the potential of production of these molecules by a GRAS eukaryotic microorganism from an inexpensive substrate. These constructs show the potential to further improve rhamnolipids production in a yeast-based industrial bioprocess