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Título: Análise de fluxo metabólico de leveduras que naturalmente fazem a conversão de xilose em etanol
Autor(es): Veras, Henrique César Teixeira
Orientador(es): Parachin, Nádia Skorupa
Coorientador(es): Almeida, João Ricardo Moreira de
Assunto: Etanol - produção
Leveduras
Xilose
Engenharia metabólica
Data de publicação: 24-Ago-2018
Referência: VERAS, Henrique César Teixeira. Análise de fluxo metabólico de leveduras que naturalmente fazem a conversão de xilose em etanol. 2018. [90] f., il. Tese (Doutorado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: A demanda mundial por combustível continua crescendo. Entre as fontes alternativas de energia a produção de etanol tem lugar de destaque. No entanto, está produção ainda pode aumentar com o aproveitamento da xilose proveniente da biomassa lignocelulósica. Vários estudos estão sendo realizados para identificar os mecanismos moleculares envolvidos no metabolismo de xilose. Neste estudo é proposto a integração dados fisiológicas e moleculares para caracterizar o fluxo metabólico de leveduras. Foi avaliado a capacidade fermentativa entre diferentes leveduras naturalmente consumidoras de xilose: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae e Candida tenuis. Para entender o metabolismo dessas leveduras foi construído um modelo de fluxo metabólico utilizando as taxas de produção para restringir o modelo e calcular a distribuição interna de carbono. Pela primeira vez, é estimado o fluxo metabólico nas leveduras Spathaspora. O modelo de fluxo metabólico de xilose até a formação de etanol foi inicialmente validado a partir do teste de correlação entre fluxos calculados e medidos. O modelo de fluxo metabólico foi útil para aumentar a acurácia de dados de metaboloma. 74% das taxas de fluxos calculados e medidos apresentaram semelhanças acima de 90%. O modelo caracterizou a S. stipitis e S. passalidarum como tendo as melhores propriedades naturais para fermentar xilose e produzir etanol.
Abstract: Global demand for fuel continues to grow. Among the alternative sources of energy, the production of ethanol has a prominent place. However, this production can yet increase with the use of xylose from the lignocellulosic biomass. Several studies are being carried out to identify the molecular mechanisms involved in the metabolism of xylose. In this study it is proposed the integration of physiological and molecular data to characterize the metabolic flux of yeasts. It was assessed the fermentative capacity among different yeasts naturally consuming xylose: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae and Candida tenuis. To understand the metabolism of these yeasts a metabolic flux model was constructed using the production rates to constrain the model and to calculate the internal carbon distribution. For the first time, is estimated the metabolic flux into Spathaspora yeasts. The metabolic flux model was initially validated from a correlation test between calculated and measured fluxes. The metabolic flux model was useful to increase accuracy of metabolome data. 74% of calculated and measured fluxes rate shown similarity above 90%. The model characterized S. stipitis and S. passalidarum as having the best natural properties for fermenting xylose and producing ethanol.
Informações adicionais: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2018.
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece nas coleções:CEL - Doutorado em Biologia Molecular (Teses)

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