{"id":7475,"date":"2014-03-07T09:27:37","date_gmt":"2014-03-07T12:27:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnpem.staging.wpengine.com\/?p=7475"},"modified":"2026-03-02T16:31:34","modified_gmt":"2026-03-02T19:31:34","slug":"nova-especie-de-levedura-pode-acelerar-a-producao-de-etanol-2g","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/nova-especie-de-levedura-pode-acelerar-a-producao-de-etanol-2g\/","title":{"rendered":"Nova esp\u00e9cie de levedura pode acelerar a produ\u00e7\u00e3o de etanol 2G"},"content":{"rendered":"

Pesquisadores do CTBE identificam e sequenciam genoma de levedura produtora de enzimas com potencial biotecnol\u00f3gico<\/em><\/p>\n

Revista CanaOnline, em fevereiro de 2014<\/em><\/p>\n

Confira a vers\u00e3o em pdf (p\u00e1gina 26 a 31)<\/a><\/p>\n

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Pesquisadores do CTBE, Juliana Velasco de Oliveira e Diego Maur\u00edcio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n, analisam DNA sequenciado da nova Pseudozyma (Foto: Luiz Paulo Juttel\/CNPEM)<\/p><\/div>\n

\n

Transformar biomassa em combust\u00edvel d\u00e1 trabalho. No caso da cana-de-a\u00e7\u00facar, principal mat\u00e9ria-prima estudada para esse fim no Brasil, s\u00e3o necess\u00e1rios processos que quebrem a biomassa ligonocelul\u00f3sica em a\u00e7\u00facares simples, ferment\u00e1veis. Tais opera\u00e7\u00f5es s\u00e3o executadas por sofisticados complexos enzim\u00e1ticos, obtidos a partir de diversos tipos de microorganismos. Quando tudo d\u00e1 certo, ainda \u00e9 preciso lidar com cerca de 20 a 35% dos pol\u00edmeros formados que tendem a ser rejeitados pelas leveduras industriais, diminuindo drasticamente a rentabilidade do etanol produzido.<\/p>\n

A solu\u00e7\u00e3o para tais dilemas biotecnol\u00f3gicos pode residir na rica biodiversidade brasileira. Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) encontraram no trato intestinal de larvas do besouro crisomel\u00eddeo, uma nova esp\u00e9cie de levedura do g\u00eanero\u00a0Pseudozyma<\/em>\u00a0capaz de metabolizar a\u00e7\u00facares de cinco carbonos e de secretar uma enzima de interesse, xilanase, em grande quantidade.<\/p>\n

A classe da enzima produzida pela\u00a0Pseudozyma brasiliensis sp.nov<\/em>, nome proposto para a nova esp\u00e9cie, possui alto potencial biotecnol\u00f3gico. Ela poder ser utilizada na degrada\u00e7\u00e3o da fibra do baga\u00e7o da cana para a convers\u00e3o de etanol de segunda gera\u00e7\u00e3o, bem como na ind\u00fastria de papel, aliment\u00edcia e de ra\u00e7\u00e3o animal. Tamb\u00e9m serve \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de xilitol e xilooligossacar\u00eddeos.<\/p>\n

Juliana Velasco de Oliveira, pesquisadora do Laborat\u00f3rio Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) \u2013 pertencente ao CNPEM \u2013, explica que a atividade xilanol\u00edtica da\u00a0P. brasiliensis<\/em>\u00a0foi cerca de 20 vezes superior a doAspergillus niger<\/em>, fungo notoriamente reconhecido pela express\u00e3o desse tipo de enzima. \u201cA xilanase desta levedura, denominada PbXynA, possui uma atividade espec\u00edfica maior que a de qualquer outra similar j\u00e1 descrita\u201d, informa Oliveira. Esse fato pode representar um avan\u00e7o consider\u00e1vel em um dos principais entraves tecnol\u00f3gicos da produ\u00e7\u00e3o de etanol de segunda gera\u00e7\u00e3o que \u00e9 a constru\u00e7\u00e3o de coquet\u00e9is enzim\u00e1ticos eficazes na degrada\u00e7\u00e3o da biomassa.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Levedura Pseudozyma brasillensis sp.nov em placa laboratorial<\/p><\/div>\n

O estudo que levou \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o da nova esp\u00e9cie de levedura foi iniciado h\u00e1 dois anos. Sete tipos diferentes de insetos que atuam como pragas da cana-de-a\u00e7\u00facar (crisomel\u00eddeo, p\u00e3o-de-galinha, migdolus, entre outros) foram coletados em canaviais de Ribeir\u00e3o Preto. \u201cIsolamos o conte\u00fado intestinal destes organismos e o cultivamos em fontes de carbono espec\u00edficos, como xilano, xilose, CMC, etc., para selecionar os microrganismos ali presentes que apresentassem as caracter\u00edsticas de interesse. Nesse momento a\u00a0Pseudozyma<\/em>\u00a0se destacou\u201d, conta Oliveira.<\/p>\n

Os pesquisadores decidiram sequenciar o genoma da levedura devido ao seu potencial biotecnol\u00f3gico e ao ambiente singular em que foi isolada. Essa etapa contou com o trabalho de biologia computacional do pesquisador do CTBE, Diego Mauricio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n. Coube a ele montar o genoma de 20 milh\u00f5es de pares de bases da esp\u00e9cie sequenciada em um laborat\u00f3rio dos EUA, a partir de pacotes com 100 pares. Ele tamb\u00e9m identificou e reuniu as sequ\u00eancias cont\u00ednuas de genes dentro da longa cadeia codificada e compreendeu que tipo de informa\u00e7\u00e3o estava presente no genoma. Desta forma foi poss\u00edvel comparar o material obtido com o conte\u00fado de bancos de dados internacionais, em busca de caracter\u00edsticas t\u00edpicas de esp\u00e9cies desse g\u00eanero. \u201cAo comparar os genes, encontramos diferen\u00e7as suficientes para consider\u00e1-la uma nova esp\u00e9cie\u201d, completa Ria\u00f1o-Pach\u00f3n.<\/p>\n

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Laborat\u00f3rio de Biologia Molecular do CTBE<\/p><\/div>\n

O conhecimento do genoma da nova\u00a0Pseudozyma<\/em>\u00a0\u00e9 fundamental para a elabora\u00e7\u00e3o de modifica\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas no microrganismo capazes de melhorar suas caracter\u00edsticas biotecnol\u00f3gicas. Ria\u00f1o-Pach\u00f3n comenta que n\u00e3o adianta substituir genes em uma esp\u00e9cie, sem saber como esses operam e se interrelacionam com outros. Por isso, a equipe do CNPEM realiza agora outras an\u00e1lises, como RNA-seq, onde se coloca a\u00a0Pseudozyma<\/em>\u00a0para crescer em fontes de carbono como xilose e xilano, com a inten\u00e7\u00e3o de identificar os genes mais importantes para a promo\u00e7\u00e3o da atividade enzim\u00e1tica, permitindo a express\u00e3o destes em leveduras industriais.<\/p>\n

A sequ\u00eancia do genoma da\u00a0P. brasiliensis<\/em>\u00a0j\u00e1 est\u00e1 dispon\u00edvel no\u00a0GenBank<\/em>, gerenciado pelo\u00a0National Center for Biotechnology Information<\/em>\u00a0(NCBI). Na sequ\u00eancia, a\u00a0descri\u00e7\u00e3o do genoma<\/a>\u00a0foi publicada no peri\u00f3dico\u00a0Genome Announcements<\/em>, bem como o an\u00fancio de uma nova esp\u00e9cie em uma revista de taxonomia.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Infraestrutura de computa\u00e7\u00e3o de alta performance dispon\u00edvel no CNPEM para estudos de bioinform\u00e1tica<\/p><\/div>\n

Participaram dos estudos os pesquisadores do CTBE\/CNPEM Gustavo Goldman, Juliana Velasco de C. Oliveira e Diego Mauricio Ria\u00f1o-Pach\u00f3n. A pesquisa contou com o apoio financeiro da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient\u00edfico e Tecnol\u00f3gico (CNPq) e da empresa Vale.<\/p>\n

Biologia computacional<\/strong><\/p>\n

A montagem do genoma, a anota\u00e7\u00e3o estrutural e funcional e as an\u00e1lises filogen\u00e9ticas da nova\u00a0Pseudozyma<\/em>\u00a0levaram apenas cerca de seis meses para serem conclu\u00eddas, gra\u00e7as \u00e0 infraestrutura de computa\u00e7\u00e3o de alta performance dispon\u00edvel no CNPEM. Ria\u00f1o-Pach\u00f3n explica que a car\u00eancia desse tipo de instala\u00e7\u00e3o, juntamente com a falta de m\u00e3o de obra qualificada \u00e9 o maior entrave atual para a amplia\u00e7\u00e3o dos trabalhos de bioinform\u00e1tica e outras \u00e1reas ligadas \u00e0 biologia computacional no Brasil.<\/p>\n

\u201cAt\u00e9 pouco tempo atr\u00e1s, um dos gargalos importantes da biotecnologia se encontrava na produ\u00e7\u00e3o dos dados cient\u00edficos. Atualmente, tal produ\u00e7\u00e3o \u00e9 r\u00e1pida e barata. O problema agora \u00e9 como voc\u00ea lida com grandes volumes de dados em um curto per\u00edodo de tempo\u201d, destaca Ria\u00f1o-Pach\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pesquisadores do CTBE identificam e sequenciam genoma de levedura produtora de enzimas com potencial biotecnol\u00f3gico Revista CanaOnline, em fevereiro de 2014 Confira a vers\u00e3o em pdf (p\u00e1gina 26 a 31)…<\/p>\n","protected":false},"author":17,"featured_media":7481,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1163,1224],"tags":[],"class_list":["post-7475","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-clipping-cnpem","category-clipping-lnbr","category-1163","category-1224","description-off"],"acf":[],"yoast_head":"\nNova esp\u00e9cie de levedura pode acelerar a produ\u00e7\u00e3o de etanol 2G - 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