Expressão do fator de transcrição Haa1 em Komagataella phaffii : efeito na tolerância a ácido acético e na produção de ácido xilônico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Letícia Maria Mallmann
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46136
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2022.
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spelling Expressão do fator de transcrição Haa1 em Komagataella phaffii : efeito na tolerância a ácido acético e na produção de ácido xilônicoEngenharia genéticaKomagataella phaffiiÁcido acéticoÁcido xilônicoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2022.A biomassa lignocelulósica é a matéria-prima renovável mais abundante no planeta e o seu máximo aproveitamento é fundamental para uma economia mais sustentável. Entre os desafios da sua utilização por microrganismos, estão a assimilação dos açúcares que a compõem e a tolerância desses organismos aos compostos inibitórios derivados das etapas de pré-tratamento e hidrólise da lignocelulose. O ácido acético é o principal ácido liberado durante a despolimerização da lignocelulose e exerce forte efeito inibitório ao crescimento microbiano, consequentemente comprometendo seu metabolismo e a produção de compostos de interesse. O fator de transcrição Haa1 previamente descrito em Saccharomyces cerevisiae é o principal regulador da resposta celular ao estresse fisiológico causado pela presença de ácido acético e portanto a sua superexpressão apresenta potencial para favorecer o desempenho de outras leveduras na presença desse inibidor. Neste trabalho, o desempenho de linhagens recombinantes de Komagataella phaffii superexpressando o fator de transcrição Haa1 homólogo foi avaliado na presença de ácido acético e hidrolisado lignocelulósico. Adicionalmente, também foi avaliado o efeito da superexpressão de Haa1 sobre a produção de ácido xilônico por K. phaffii. A superexpressão de Haa1 conferiu à levedura maior tolerância ao ácido acético entre 2 g·L-1 , 4 g·L-1 e 6 g·L-1 reduzindo o tempo de destoxificação em até seis horas e aumentando a produção de biomassa pela levedura em até 20%. O efeito da superexpressão de Haa1 não demostrou, no entanto, efeito significativo na produção de ácido xilônico por K. phaffii quando essa foi cultivada em batelada alimentada com glicose e xilose. Os resultados obtidos demonstram a eficiência do fator de transcrição Haa1 no aumento da tolerância de K. phaffii ao ácido acético e abrem caminho para melhorar o desempenho da levedura na produção de ácido xilônico.Lignocellulosic biomass is the most abundant renewable resource hence its utilization is fundamental to achieving a sustainable economy. Two of the main challenges in lignocellulose utilization by microorganisms are the efficient assimilation of its sugars and microbial tolerance towards inhibitory molecules formed and released during pretreatment and hydrolysis of the material. Acetic acid is the main acid released by hemicellulose deacetylation and exerts strong inhibitory effect on microbial growth, consequently hampering sugar assimilation and bioproducts yield. Transcriptional factor Haa1 previously described in Saccharomyces cerevisiae is the main regulator of cellular response to physiological stress caused by acetic acid and therefore its overexpression is a potential strategy to improve yeast tolerance in the presence of such inhibitor. In this work, the performance of recombinant Komagataella phaffii strains overexpressing homologous Haa1 transcription factor was evaluated in the presence of acetic acid and lignocellulosic hydrolysate. Additionally, the effect of Haa1 overexpression on xylonic acid by K. phaffii was also evaluated. Haa1 overexpression allowed higher tolerance to K. phaffii under 2 g·L-1 , 4 g·L-1 and 6 g·L-1 acetic acid reducing time for detoxification in six hours and increasing biomass production in 20%. The effect of Haa1 overexpression did not show significative improvement in xylonic acid production by K. phaffii when this was cultivated in fed batch with glucose and xylose. Results demonstrate efficiency of Haa1 overexpression towards acetic acid tolerance in K. phaffii and open possibilities to enhance the yeast performance on xylonic acid production.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Biologia Celular (IB CEL)Programa de Pós-Graduação em Biologia MicrobianaAlmeida, João Ricardo Moreira deFerreira, Letícia Maria Mallmann2023-07-17T19:19:04Z2023-07-17T19:19:04Z2023-07-172022-10-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFERREIRA, Letícia Maria Mallmann. Expressão do fator de transcrição Haa1 em Komagataella phaffii: efeito na tolerância a ácido acético e na produção de ácido xilônico. 2022. 82 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Microbiana) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/46136porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-08T18:15:13Zoai:repositorio.unb.br:10482/46136Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-08T18:15:13Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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