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Produção heteróloga, caracterização biofísica e estrutural de xilose isomerases visando potenciais aplicações na fermentação pentoses (2017)

  • Authors:
  • Autor USP: REIS, CAIO VINICIUS DOS - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCI
  • Subjects: ETANOL; CRISTALOGRAFIA; MONOSSACARÍDEOS
  • Keywords: Crystallography; Etanol de segunda geração; Pentoses; Second-generation etanol; Xilose; Xilose isomerase; Xylose; Xylose isomerase
  • Language: Português
  • Abstract: Fazemos parte de um cenário mundial em que o esgotamento das fontes de energias fósseis atrelado à poluição gerada por esse uso, preocupam os diferentes setores do comércio, da indústria, do governo e das instituições em defesa do meio ambiente. Nesse sentido, a busca por novas fontes energéticas renováveis tem dirigido diversas pesquisas, além de drenar bilhões de dólares em investimentos. Uma das linhas de pesquisa mais importantes é a da produção do etanol de segunda geração (2G), um etanol produzido a partir dos resíduos gerados na produção do etanol de primeira geração. No caso do Brasil, esses resíduos compreendem principalmente a palha e o bagaço de cana-de-açúcar; essa biomassa é formada majoritariamente por celulose (~45%), hemicelulose (~25%) e lignina (~20), e sua hidrólise envolve pré-tratamentos adequados e uso de enzimas que agem especificamente em seus alvos. Dessa forma, a produtividade de etanol aumenta, sem necessariamente ampliar áreas de cultivo. Essa vertente é muito promissora, porém os custos ainda são relativamente altos e a aplicabilidade depende bastante de adaptações do setor industrial e aprimoramentos na produção em si (atividade específica das enzimas e sua ação sinérgica). O objetivo principal deste projeto é reconhecer e mapear as bases moleculares que comandam a atividade da enzima xilose isomerase (XI), que converte xilose (presença majoritária na hemicelulose) em xilulose, possibilitando a utilização desta porSaccharomyces cerevisiae (já que a xilose não é fermentescível), para obtenção do etanol de segunda geração como produto final. Para isso, foi realizada uma busca extensiva de genes de diversos microrganismos, que codifiquem para XI, e que essas ainda não possuam estruturas resolvidas publicadas. A maioria das ORFs (Open Reading Frame, do inglês), ou regiões codificadoras, foram amplificadas, clonadas em vetores específicos e transformadas em bactérias Escherichia coli Rosetta (DE3). Parte dessas cepas transformadas resultaram na produção da XI de interesse. Com isso, foi possível obter cristais e iniciar a resolução de estruturas cristalográficas. Esses resultados foram cruzados e correlacionados com os de atividade enzimática, cinética química e estabilidade térmica, fornecendo boa perspectiva para o entendimento das bases moleculares que regem a atividade xilose isomerásica
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 08.02.2017
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      REIS, Caio Vinicius dos; POLIKARPOV, Igor. Produção heteróloga, caracterização biofísica e estrutural de xilose isomerases visando potenciais aplicações na fermentação pentoses. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13042017-142057/ >.
    • APA

      Reis, C. V. dos, & Polikarpov, I. (2017). Produção heteróloga, caracterização biofísica e estrutural de xilose isomerases visando potenciais aplicações na fermentação pentoses. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13042017-142057/
    • NLM

      Reis CV dos, Polikarpov I. Produção heteróloga, caracterização biofísica e estrutural de xilose isomerases visando potenciais aplicações na fermentação pentoses [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13042017-142057/
    • Vancouver

      Reis CV dos, Polikarpov I. Produção heteróloga, caracterização biofísica e estrutural de xilose isomerases visando potenciais aplicações na fermentação pentoses [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-13042017-142057/

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