Produção de soroalbumina por rota fermentativa utilizando Pichia pastoris
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/21181 |
Resumo: | A produção de macromoléculas biológicas, tais como as proteínas, é um dos principais ramos de estudo da indústria biotecnológica. A soroalbumina humana (HSA) é a proteína mais abundante do plasma sanguíneo, apresentando funções vitais de manutenção da pressão osmótica sanguínea, manutenção do pH e transporte de moléculas. O principal método utilizado para obter a HSA hoje, é o fracionamento por etanol a frio a partir de amostras de sangue obtidos via doação, sendo um processo limitado pela quantidade de sangue doado. A fim de evitar o uso de sangue como fonte de HSA e mitigar alguns dos riscos associados a este procedimento, métodos alternativos para produzir a soroalbumina humana estão sendo explorados. A HSA recombinante (rHSA) surge como uma alternativa à HSA plasmática. A rHSA pode ser desenvolvida e expressa como uma forma alternativa de soroalbumina em sistemas biológicos (bactérias, leveduras, plantas e animais) de expressão. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi estudar o uso de Pichia pastoris como um sistema de expressão biológica para a produção de soroalbumina de rato recombinante (rMSA), proteína com alto grau de semelhança à HSA, via promotor constitutivo PGAP. Esta espécie de levedura é comumente utilizada para expressar proteínas em função do seu rápido crescimento, menor sensibilidade às alterações nutricionais e ambientais, e capacidade de atingir altas densidades celulares durante o cultivo. A metodologia consistiu na utilização de frascos agitados e experimentos em biorreator para análise do crescimento celular, produção de proteínas, concentração de glicose no meio e análise do gás de exaustão. Após os experimentos, a qualificação dos bioprodutos foi realizada por eletroforese em gel, e para mensurar a acurácia dos resultados, um balanço de massa de carbono foi proposto. Os experimentos para a produção de rMSA foram considerados bem-sucedidos, mesmo produzindo pequena quantidade de proteínas quando comparado à literatura. Apesar de se almejar valores de produção de rMSA entre 3 g/L e 10 g/L, os experimentos realizados alcançaram produções de aproximadamente 0,3-0,4 g/L. Já em relação ao crescimento celular, pode-se observar que as leveduras atingiram valores de concentração de até 8 g/L, concentrações estas consideradas baixas de acordo com a literatura. Novos estudos da produção de rHSA e análogos deverão ser conduzidos para otimizar a produção por rota fermentativa e, em seguida, sistemas de separação e purificação da proteína em questão devem ser estudados. Adicionalmente, ainda há alguns desafios e debates em torno da utilização de soroalbumina, que discutem o papel e a eficácia da proteína em tratamentos médicos, revisando os critérios utilizados para a regulação de seu uso. |
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Kalaoun Filho, SamirBarreto Júnior, Amaro Gomeshttp://lattes.cnpq.br/1005756226202071Coelho, Maria Alice ZarurAlviano, Celuta SalesSant’Ana, Gizele Cardoso FontesNascimento, Rodrigo Pires do2023-07-20T18:29:02Z2023-11-30T03:02:13Z2017-08http://hdl.handle.net/11422/21181Submitted by Adriana Emerich (adriana@eq.ufrj.br) on 2023-07-20T18:29:02Z No. of bitstreams: 1 SKFilho_compressed.pdf: 1490341 bytes, checksum: 3e8d393010aa3cd00d22c7ad422afffa (MD5)Made available in DSpace on 2023-07-20T18:29:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SKFilho_compressed.pdf: 1490341 bytes, checksum: 3e8d393010aa3cd00d22c7ad422afffa (MD5) Previous issue date: 2017-08A produção de macromoléculas biológicas, tais como as proteínas, é um dos principais ramos de estudo da indústria biotecnológica. A soroalbumina humana (HSA) é a proteína mais abundante do plasma sanguíneo, apresentando funções vitais de manutenção da pressão osmótica sanguínea, manutenção do pH e transporte de moléculas. O principal método utilizado para obter a HSA hoje, é o fracionamento por etanol a frio a partir de amostras de sangue obtidos via doação, sendo um processo limitado pela quantidade de sangue doado. A fim de evitar o uso de sangue como fonte de HSA e mitigar alguns dos riscos associados a este procedimento, métodos alternativos para produzir a soroalbumina humana estão sendo explorados. A HSA recombinante (rHSA) surge como uma alternativa à HSA plasmática. A rHSA pode ser desenvolvida e expressa como uma forma alternativa de soroalbumina em sistemas biológicos (bactérias, leveduras, plantas e animais) de expressão. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi estudar o uso de Pichia pastoris como um sistema de expressão biológica para a produção de soroalbumina de rato recombinante (rMSA), proteína com alto grau de semelhança à HSA, via promotor constitutivo PGAP. Esta espécie de levedura é comumente utilizada para expressar proteínas em função do seu rápido crescimento, menor sensibilidade às alterações nutricionais e ambientais, e capacidade de atingir altas densidades celulares durante o cultivo. A metodologia consistiu na utilização de frascos agitados e experimentos em biorreator para análise do crescimento celular, produção de proteínas, concentração de glicose no meio e análise do gás de exaustão. Após os experimentos, a qualificação dos bioprodutos foi realizada por eletroforese em gel, e para mensurar a acurácia dos resultados, um balanço de massa de carbono foi proposto. Os experimentos para a produção de rMSA foram considerados bem-sucedidos, mesmo produzindo pequena quantidade de proteínas quando comparado à literatura. Apesar de se almejar valores de produção de rMSA entre 3 g/L e 10 g/L, os experimentos realizados alcançaram produções de aproximadamente 0,3-0,4 g/L. Já em relação ao crescimento celular, pode-se observar que as leveduras atingiram valores de concentração de até 8 g/L, concentrações estas consideradas baixas de acordo com a literatura. Novos estudos da produção de rHSA e análogos deverão ser conduzidos para otimizar a produção por rota fermentativa e, em seguida, sistemas de separação e purificação da proteína em questão devem ser estudados. Adicionalmente, ainda há alguns desafios e debates em torno da utilização de soroalbumina, que discutem o papel e a eficácia da proteína em tratamentos médicos, revisando os critérios utilizados para a regulação de seu uso.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::REATORES QUIMICOSCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICACNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAOAlbuminaProteínaFermentaçãoBiotecnologiaMicrobiologia industrialProdução de soroalbumina por rota fermentativa utilizando Pichia pastorisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/21181/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALSKFilho_compressed.pdfSKFilho_compressed.pdfprojeto finalapplication/pdf1490341http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/21181/1/SKFilho_compressed.pdf3e8d393010aa3cd00d22c7ad422afffaMD5111422/211812023-11-30 00:02:13.79oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:02:13Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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