Modelagem cibernética de cultura de saccharomyces cerevisiae com base no ciclo celular
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Data de Publicação: | 2007 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/17821 |
Resumo: | Processos bioquímicos cruciais à viabilidade celular dependem do potencial elétrico através da membrana celular. É, portanto plausível propor-se que a aplicação do campo elétrico a uma célula viva promova respostas metabólicas semelhantes àquelas ligadas a outros tipos de estresses. O presente trabalho visa caracterizar os efeitos da aplicação de potencial elétrico durante o cultivo de Saccharomyces cerevisiae S288C (ATCC 26108, α GLC mal gal 2) quanto à respostas fisiológicas (consumo de substrato, produção de etanol e crescimento celular) e à respostas morfológicas (tamanho celular e contagem de cicatrizes). Além de cultivos em uma única batelada, foram conduzidas bateladas com cortes, após esgotamento do substrato. O volume de corte foi de 50% do volume final da batelada, sendo meio fresco adicionado até atingir o volume original da batelada assim como a concentração inicial de glicose. Para a avaliação do ciclo celular utilizou-se o método de contagem de cicatrizes (corante calcoflúor) por microscopia de fluorescência na faixa de comprimento de onda de 330-370 μm. O número total de células, tamanho celular e o número de células em reprodução foram quantificados por processamento digital de imagens. Observou-se que o potencial elétrico aumenta o transporte de açúcar para a célula evidenciado por um maior consumo de substrato sem que paralelamente fosse observada uma maior taxa de crescimento celular. A produção de glicogênio é impactada assim como a produção de etanol. Adicionalmente, através da técnica de processamento digital de imagens, denota-se o impacto do potencial elétrico na morfologia celular e no histograma de distribuição de tamanhos. Estes indícios foram validados pelas análises de contagem de cicatrizes que apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre a cultura controle e àquela submetida ao potencial elétrico, sugerindo alteração no ciclo celular. Com base nestas evidências experimentais, é proposto um modelo baseado em rede metabólica simplificada, numa abordagem cibernética e de balanço populacional discretizado em classes de células, de acordo com o número de cicatrizes. O modelo desenvolvido foi empregado na investigação de condições experimentais que exacerbem a produção de etanol, através do desenvolvimento de estratégias de alimentação e aplicação de potencial. |
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TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2007.http://hdl.handle.net/11422/17821Submitted by Felipe Correa Oliveira de Mello (felipemello@eq.ufrj.br) on 2022-07-21T18:24:41Z No. of bitstreams: 1 AMLisboa.pdf: 851818 bytes, checksum: 3a5ba23da63b231becb4e257f88d3efe (MD5)Made available in DSpace on 2022-07-21T18:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AMLisboa.pdf: 851818 bytes, checksum: 3a5ba23da63b231becb4e257f88d3efe (MD5) Previous issue date: 2007-08Processos bioquímicos cruciais à viabilidade celular dependem do potencial elétrico através da membrana celular. É, portanto plausível propor-se que a aplicação do campo elétrico a uma célula viva promova respostas metabólicas semelhantes àquelas ligadas a outros tipos de estresses. O presente trabalho visa caracterizar os efeitos da aplicação de potencial elétrico durante o cultivo de Saccharomyces cerevisiae S288C (ATCC 26108, α GLC mal gal 2) quanto à respostas fisiológicas (consumo de substrato, produção de etanol e crescimento celular) e à respostas morfológicas (tamanho celular e contagem de cicatrizes). Além de cultivos em uma única batelada, foram conduzidas bateladas com cortes, após esgotamento do substrato. O volume de corte foi de 50% do volume final da batelada, sendo meio fresco adicionado até atingir o volume original da batelada assim como a concentração inicial de glicose. Para a avaliação do ciclo celular utilizou-se o método de contagem de cicatrizes (corante calcoflúor) por microscopia de fluorescência na faixa de comprimento de onda de 330-370 μm. O número total de células, tamanho celular e o número de células em reprodução foram quantificados por processamento digital de imagens. Observou-se que o potencial elétrico aumenta o transporte de açúcar para a célula evidenciado por um maior consumo de substrato sem que paralelamente fosse observada uma maior taxa de crescimento celular. A produção de glicogênio é impactada assim como a produção de etanol. Adicionalmente, através da técnica de processamento digital de imagens, denota-se o impacto do potencial elétrico na morfologia celular e no histograma de distribuição de tamanhos. Estes indícios foram validados pelas análises de contagem de cicatrizes que apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre a cultura controle e àquela submetida ao potencial elétrico, sugerindo alteração no ciclo celular. Com base nestas evidências experimentais, é proposto um modelo baseado em rede metabólica simplificada, numa abordagem cibernética e de balanço populacional discretizado em classes de células, de acordo com o número de cicatrizes. O modelo desenvolvido foi empregado na investigação de condições experimentais que exacerbem a produção de etanol, através do desenvolvimento de estratégias de alimentação e aplicação de potencial.porUniversidade Federal do Rio de JaneiroUFRJBrasilEscola de QuímicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICALevedurasCultivoModelagem cibernética de cultura de saccharomyces cerevisiae com base no ciclo celularinfo: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/11422/17821/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINALAMLisboa.pdfAMLisboa.pdfapplication/pdf851818http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/17821/1/AMLisboa.pdf3a5ba23da63b231becb4e257f88d3efeMD5111422/178212023-11-30 00:03:11.56oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:03:11Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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