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Expressão recombinante de endo-beta-1,4 xilanase identificada no meta-transcriptoma de cupins da espécie Heterotermes tenuis para produção de bioetanol
dc.contributor.author | Alcobaça, Olinda Soares Athaide | |
dc.date.accessioned | 2022-03-09T21:23:10Z | |
dc.date.available | 2022-03-09T21:23:10Z | |
dc.date.issued | 2022-02-22 | |
dc.identifier.citation | ALCOBAÇA, Olinda Soares Athaide. Expressão recombinante de endo-beta-1,4 xilanase identificada no meta-transcriptoma de cupins da espécie Heterotermes tenuis para produção de bioetanol. 2022. Dissertação (Mestrado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15691. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/15691 | |
dc.description.abstract | The search for alternative energy sources to the consumption of petroleum and the attention to the environment has awakened the use of new bases in biofuels. In line with this is second-generation ethanol (E2G), which can be produced from lignocellulosic biomass, mainly derived from agricultural residues. For this material to be converted, it needs to undergo hydrolysis of each component. This is one of the stages in which they are most studying, as it is in this stage, the lignocellulosic material is converted into fermentable sugars. Despite being efficient, the use of enzymatic complexes faces the entire production process. In this way, bioprospecting for new lignocellulolytic enzymes is essential because it would bring alternatives for the bioetanol production process, increasing its logistical and economic viability. Xylanases are hemicellulases that degrade xylan, the main component of hemicellulose, formed mainly by pentoses. This enzyme can be applied to several industries, such as paper bleaching, beverage clarification, and bioethanol production. In the latter, xylanases optimize the action of the cellulolytic complex and consequently the yield of bioethanol production. In this study, we prospected an endo-beta-1,4-xylanase (HtpXyl) from the metatranscriptome of termites of the species Heterotermes tenuis, a termite species that is considered a pest of sugarcane. The characterization indicated the presence of two structural sites for catalytic activity. Thus, HtpXyl was cloned into the pET28a vector and pPICZαA for expression in Escherichia coli and Pichia pastoris, respectively. A recombinant protein showed approximately 20kDa, as both systems showed xylanolytic x while tested at 0% activity on 1% Congo red-stained agar, 2%. HtpXyl degraded the substrate on agar both at 30°C and 40°C. These results for collaborative studies to produce an Htp as a biochemical candidate more in-depth for industrial processes of degradation of xylan, among them, of bioethanol. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Heterotermes tenuis | por |
dc.subject | Xilanase | por |
dc.subject | Proteína recombinante | por |
dc.subject | Hemicelulase | por |
dc.subject | Bioetanol | por |
dc.subject | Xylanase | eng |
dc.subject | Recombinant protein | eng |
dc.subject | Hemicellulase | eng |
dc.subject | Bioethanol | eng |
dc.title | Expressão recombinante de endo-beta-1,4 xilanase identificada no meta-transcriptoma de cupins da espécie Heterotermes tenuis para produção de bioetanol | por |
dc.title.alternative | Recombinant expression of endo-beta-1,4 xylanase identified in the meta-transcriptome of termites of the species Heterotermes tenuis for bioethanol production | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Cunha, Anderson Ferreira da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0329741640375661 | por |
dc.description.resumo | A procura por fontes energéticas alternativas ao consumo do petróleo e a preocupação com o meio ambiente tem despertado para o uso de novas matérias-primas na fabricação de biocombustíveis. Alinhado a isso tem-se o etanol de segunda geração (E2G), que pode ser produzido a partir da biomassa lignocelulolítica, oriunda principalmente de resíduos agrícolas. Para que ser convertido em etanol esse material precisa passar por hidrólise de cada um dos componentes e essa é uma das etapas mais desafiadoras, pois é nela que ocorre a conversão do material lignocelulósico em açúcares fermentescíveis. Apesar de ser eficiente, a utilização de complexos enzimáticos encarece todo o processo de produção. Desta forma, a bioprospecção de novas enzimas lignocelulolíticas é importante pois traria alternativas para o processo de produção de bioetanol, aumentando sua viabilidade logística e econômica. Xilanases são hemicelulases que degradam a xilana, principal componente da hemicelulose, formado principalmente por pentoses. Essa enzima pode ser aplicada para diversos fins industriais, tais como: branqueamento de papel, clarificação de bebidas e na produção de bioetanol. Nesse último caso, as xilanases otimizam a ação do complexo celulolítico e consequentemente o rendimento da produção de bioetanol. Neste estudo, prospectamos uma endo-beta-1,4-xilanase (HtpXyl) do meta-transcriptoma de cupins da espécie Heterotermes tenuis, espécie de cupim que é considerada praga de cana-de-açúcar. A caracterização estrutural indicou a presença dos dois sítios ativos necessários para a atividade catalítica. Desta forma, a HtpXyl foi clonada no vetor pET28a e no pPICZαA, para expressão em Escherichia coli e Pichia pastoris, respectivamente. A proteína recombinante apresentou massa molecular de aproximadamente 20 kDa, conforme predito e em ambos os sistemas apresentou atividade xilanolítica quando submetida ao teste em ágar xilana 1% corado com vermelho do Congo 0,2%. A HtpXyl foi capaz de degradar o substrato presente no ágar tanto a 30°C, quanto a 40°C. Estes resultados contribuem para estabelecer a HtpXyl como um candidato promissor para estudos bioquímicos mais aprofundados para posterior uso em processos industriais de degradação de xilana, dentre eles, a produção de bioetanol. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS | por |
dc.description.sponsorshipId | 88882.426727/2019-01 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/7740065260079876 | por |