Análise do transcriptoma de um consórcio degradador de biomassa lignocelulósica

Abstract

A produção de etanol de segunda geração, a partir da biomassa lignocelulósica tem sido indicada como uma das alternativas mais promissoras e ambientalmente sustentáveis para a substituição dos combustíveis fósseis. Uma das formas de desconstruir a biomassa e utilizar os açúcares fermentescíveis é através da utilização de consórcios bacterianos que produzem enzimas altamente específicas que possuem a capacidade de quebrar a estrutura da lignocelulose. Para abordar esse desafio tecnológico foram isolados dois consórcios bacterianos com características importantes relacionadas a degradação de lignocelulose. Esses consórcios utilizam como fonte de carbono, apenas resíduos lignocelulósicos (bagaço de cana-de-açúcar, palha de milho ou casca de amendoim), e liberam no meio de cultivo glicose. Além disso, esses estudos demonstraram que o consórcio isolado do solo e cultivado com bagaço de cana-de-açúcar mostra uma diminuição significativa do teor de celulose e hemicelulose, além de mostrar teores estáveis de lignina. Adicionalmente, estudos realizados para caracterizar a população bacteriana que constituem um dos consórcios conseguiu a recuperação de 51 genomas de organismos diferentes e com potencialidade de degradação da biomassa vegetal. Observou-se também a presença de mais de 11000 módulos de genes relacionados às enzimas úteis na desconstrução da lignocelulose. Por outro lado, observa-se a baixa liberação de glicose no meio livre, apesar dos organismos sobreviverem in vitro com apenas bagaço de cana-de-açúcar como fonte de carbono. Desta forma, o presente projeto objetiva desvendar as atividades enzimáticas da população microbiana desse consórcio e identificar potenciais organismos, genes, enzimas lignocelulolíticas e vias metabólicas envolvidas nesse processo através de análises metatranscriptomicas. Tais conhecimentos e informações poderão contribuir efetivamente para gerar avanços tecnológicos necessários que permitam a síntese de um conjunto de enzimas que possam aumentar a eficiência dos processos de uso da biomassa vegetal como fonte de energia renovável, especificamente a produção de etanol.