Metabolômica de leveduras fermentadoras de xilose na identificação de alvos metabólicos para aumento da produção de etanol 2g

Página do item simplificado
dc.contributor.advisor-co1Rodrigue, Clenilson Martins
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9689635455677053eng
dc.contributor.advisor1Abdelnur, Patrícia Verardi
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0386805742968055eng
dc.contributor.referee1Abdelnur, Patrícia Verardi
dc.contributor.referee2Vaz, Boniek Gontijo
dc.contributor.referee3Côrrea, Mauro Vicentini
dc.contributor.referee4Parachin, Nádia Skorupa
dc.contributor.referee5Silva, Caio de Oliveira Gorgulho
dc.creatorCavalcanti, Christiane Gonçalves Campos
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4601394638111230eng
dc.date.accessioned2019-05-28T12:23:18Z
dc.date.issued2019-02-18
dc.description.abstractOne of the challenges in the production of second generation (2G) ethanol is in the development of efficient yeasts to convert xylose into ethanol in the process of fermenting sugars. Thus, the comprehensive analysis of xylose fermenting yeast metabolism is essential to facilitate the identification of the limiting factors in the conversion metabolism of this pentose and, thus, help in the construction of more efficient genetically modified strains. The objective of this work was to use an advanced analytical tool, the metabolomics, to quantify the main metabolites related to the xylose to ethanol conversion pathways in four species of yeast xyloses: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae and Candida Tenuis. The yeasts were grown in xylose under two different growth conditions, aerobic and microaerobic. The preparation of the sample for metabolic analysis included the steps of quenching and extraction of the metabolites, for which the protocols of ice cold methanol and boiling ethanol, were used, respectively. The quantification of the metabolites was performed by ultra high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/ MS), using ion-pair chromatography and hydrophilic interaction liquid chromatography. The data obtained in the quantification were processed and treated through analysis of variance (ANOVA) using RStudio software. A total of eleven metabolites of the xylose metabolism pathway were quantified and validated through metabolic flow analysis (MFA) with R2>90. These metabolites were used to construct the metabolic flow of the three species of yeasts (Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum and Spathaspora arborariae) analyzed. The comparison of molecular targets in yeast xylose showed that the S. stipitis and S. passalidarum species have the best yields of ethanol when grown with limited oxygen. The metabolomic analysis performed in this study may help in the genetic improvement of these microorganisms and in the production of 2G ethanol.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-05-27T15:38:44Z No. of bitstreams: 2 Tese - Christiane Gonçalves Campos Cavalcanti - 2019.pdf: 5314390 bytes, checksum: 0709489a267fb2b634d17e3af37dd58f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2019-05-28T12:23:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Christiane Gonçalves Campos Cavalcanti - 2019.pdf: 5314390 bytes, checksum: 0709489a267fb2b634d17e3af37dd58f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2019-05-28T12:23:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Christiane Gonçalves Campos Cavalcanti - 2019.pdf: 5314390 bytes, checksum: 0709489a267fb2b634d17e3af37dd58f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2019-02-18eng
dc.description.resumoUm dos desafios na produção do etanol de segunda geração (2G) está no desenvolvimento de leveduras eficientes para converter xilose em etanol no processo de fermentação de açúcares. Desta forma, a análise abrangente do metabolismo de leveduras fermentadoras de xilose é essencial para facilitar a identificação dos fatores limitantes no metabolismo de conversão desta pentose e, assim, auxiliar na construção de linhagens modificadas geneticamente mais eficientes. O objetivo deste trabalho foi utilizar uma ferramenta analítica avançada, a metabolômica, para quantificar os principais metabólitos relacionados às vias de conversão da xilose a etanol em quatro espécies de leveduras fermentadoras de xiloses: Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum, Spathaspora arborariae e Candida Tenuis. As leveduras foram cultivadas em xilose sob duas diferentes condições de crescimento, aeróbica e microaeróbica. O preparo de amostra para análise metabolômica incluiu as etapas de quenching e extração dos metabólitos, e para tal foram utilizados os protocolos de metanol gelado e etanol fervente, respectivamente. A quantificação dos metabólitos foi realizada por cromatografia líquida de ultra alta eficiência acoplada à espectrometria de massas tandem (UHPLC-MS/MS), utilizando cromatografia de par iônico e a cromatografia líquida de interação hidrofílica. Os dados obtidos na quantificação foram processados e tratados através da análise de variância (ANOVA) utilizando o software RStudio. Um total de onze metabólitos da via do metabolismo da xilose foram quantificados e validados através da análise de fluxo metabólico (MFA) com R2>90. Estes metabólitos foram utilizados para a construção do fluxo metabólico das três espécies de leveduras analisadas (Scheffersomyces stipitis, Spathaspora passalidarum e Spathaspora arborariae). A comparação de alvos moleculares nas leveduras fermentadoras de xilose mostrou que as espécies S. stipitis e S. passalidarum tem os melhores rendimentos de produção de etanol quando crescidas com oxigênio limitado. A análise metabolômica realizada neste estudo poderá auxiliar no melhoramento genético destes microrganismos e na produção de etanol 2G.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESeng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationCAMPOS, C. G. Metabolômica de leveduras fermentadoras de xilose na identificação de alvos metabólicos para aumento da produção de etanol 2g. 2019. 120 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9653
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMetabolômicapor
dc.subjectEspectrometria de massaspor
dc.subjectCromatografia líquidapor
dc.subjectBiotecnologia e leveduraspor
dc.subjectMetabolomicseng
dc.subjectMass spectrometryeng
dc.subjectLiquid chromatographyeng
dc.subjectBiotechnologyeng
dc.subjectYeastseng
dc.subject.cnpqQUIMICA ANALITICA::INSTRUMENTACAO ANALITICAeng
dc.thumbnail.urlhttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/retrieve/54812/Tese%20-%20Christiane%20Gon%c3%a7alves%20Campos%20Cavalcanti%20-%202019.pdf.jpg*
dc.titleMetabolômica de leveduras fermentadoras de xilose na identificação de alvos metabólicos para aumento da produção de etanol 2geng
dc.title.alternativeMetabolomics of xylose fermenting yeasts in the identification of metabolic targets to enhance ethanol 2g productioneng
dc.typeTeseeng

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Tese - Christiane Gonçalves Campos Cavalcanti - 2019.pdf
Tamanho:
5.07 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
2.11 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Doutorado em Química (IQ)