Engenharia metabólica para a produção de derivados de ácido xilônico em E. coli: desenvolvimento de uma plataforma biotecnológica renovável

Moutinho, Liza Fernandes

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/20684

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Coelho, Maria Alice Zarur	-
dc.contributor.author	Moutinho, Liza Fernandes	-
dc.date.accessioned	2023-06-02T17:01:37Z	-
dc.date.available	2023-12-21T03:00:29Z	-
dc.date.issued	2017-08	-
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11422/20684	-
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal do Rio de Janeiro	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Engenharia metabólica	pt_BR
dc.subject	Biotecnologia	pt_BR
dc.subject	Bioprocessos	pt_BR
dc.subject	Plataforma biotecnológica	pt_BR
dc.title	Engenharia metabólica para a produção de derivados de ácido xilônico em E. coli: desenvolvimento de uma plataforma biotecnológica renovável	pt_BR
dc.type	Trabalho de conclusão de graduação	pt_BR
dc.contributor.advisorLattes	http://lattes.cnpq.br/7892919789980668	pt_BR
dc.contributor.authorLattes	http://lattes.cnpq.br/5983110168036915	pt_BR
dc.contributor.advisorCo1	Dumaresq, Aline Silva Romão	-
dc.contributor.advisorCo1Lattes	http://lattes.cnpq.br/8706715264454430	pt_BR
dc.contributor.advisorCo2	Alexandrino, Paulo Moisés Raduan	-
dc.contributor.advisorCo2Lattes	http://lattes.cnpq.br/7973240524845145	pt_BR
dc.contributor.referee1	Nascimento, Felipe Valle do	-
dc.contributor.referee1Lattes	http://lattes.cnpq.br/0575700198426642	pt_BR
dc.contributor.referee2	Alves, Tito Lívio Moitinho	-
dc.contributor.referee2Lattes	http://lattes.cnpq.br/8063337006860938	pt_BR
dc.contributor.referee3	Degrave, Wim Maurits Sylvain	-
dc.contributor.referee3Lattes	http://lattes.cnpq.br/5208825389290225	pt_BR
dc.description.resumo	Matérias-primas renováveis ainda são pouco utilizadas em processos industriais para produção de derivados químicos devido ao limitado desenvolvimento de tecnologia renovável, o que torna esses processos pouco competitivos com aqueles que utilizam matérias-primas de origem fóssil. Como uma forma de aumentar o rendimento dos processos, podem ser realizadas coproduções utilizando sistemas biológicos. Nesse contexto, o conceito de plataforma microbiana renovável surge como uma resposta para o desenvolvimento de processos versáteis e competitivos. A Engenharia Metabólica atua como uma forma de unir a utilização de resíduos da indústria de renováveis e realizar a predição do comportamento de maquinarias celulares. Nesse trabalho foi desenvolvida uma plataforma biotecnológica renovável a partir da xilose, a partir da qual foi realizada a análise in silico da produção do building block e de um de seus derivados. O micro-organismo escolhido para a modelagem foi a bactéria Escherichia coli e o modelo E. coli core foi adotado devido a sua simplicidade. Foi feita uma comparação de rendimentos e prospecção tecnológica e o ácido xilônico se mostrou o mais interessante building block entre as opções analisadas por possuir os maiores rendimentos e menor número de trabalhos publicados, mostrando potencial de desenvolvimento. A partir de uma análise conjunta das vias metabólicas para obtenção dos compostos e do mercado e aplicações dos mesmos, foram escolhidos como produtos principais para a plataforma: 1,4-butanodiol, 1,2,4-butanotriol, ácido glicólico, ácido lático, ácido málico, ácido succínico. A produção do ácido xilônico e do 1,2,4- butanotriol foram simuladas usando o software COBRApy com auxílio do método FBA (Análise de Balanço de Fluxos) resultando na identificação de vários pontos chave para análise: i) o transporte de xilose para o interior da célula, ii) o balanço redox e a atuação da enzima NAD transidrogenase em E. coli, iii) o fluxo de carbono a partir do substrato e iv) a respiração celular. Foram feitas propostas de coprodução dos derivados da plataforma que fechassem o balanço redox, resultando em três diferentes vias, todas incluindo o 1,4-butanodiol como coproduto já que a via para sua produção é a única da plataforma que consome cofatores. Sendo assim, o presente trabalho identificou o ácido xilônico como um building block interessante para melhor aproveitamento da xilose, além de ser proposta uma plataforma de produção de diversos produtos de interesse comercial. Foi possível também mapear diversos pontos chave a serem analisados nessa via metabólica para o desenvolvimento de uma plataforma otimizada, mostrando a viabilidade da análise por FBA e a importância da Engenharia Metabólica.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Escola de Química	pt_BR
dc.publisher.initials	UFRJ	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA	pt_BR
dc.embargo.terms	aberto	pt_BR
Appears in Collections:	Engenharia de Bioprocessos

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