Otimização da produção heteróloga de fenazina-1-ácido carboxílico por cepas recombinantes de Escherichia coli
| dc.contributor.advisor1 | Silva, Adilson José da | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/8707663856919654 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-3362-6208 | |
| dc.contributor.author | Pantaleão, Vitor Leonel | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/8707663856919654 | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-01T12:11:45Z | |
| dc.date.issued | 2025-07-14 | |
| dc.description.abstract | Phenazines are microbial secondary metabolites with promising applications as biopesticides, biosensors, and pharmaceuticals. However, current production processes remain inefficient and unsustainable, highlighting the need for alternative strategies. In this work, we optimized the heterologous production of phenazine-1-carboxylic acid (PCA) in recombinant Escherichia coli through metabolic engineering. Starting from an engineered E. coli strain that carries a plasmid for PCA expression, we evaluated the effects of overexpressing the genes aroD, aroE, tktA, and vhb50, alongside deletion of the regulatory gene tyrR. Shake flask experiments demonstrated that tyrR deletion alone increased PCA titers by 41%, while its combination with aroD or aroE overexpression raised production by 282% and 330%, respectively. Co-expression of tktA and vhb50 together with tyrR deletion enhanced PCA yields by 377%. The final engineered strain carrying all modifications achieved 209% higher PCA production in flasks and 274% in bioreactor batch cultivation, compared to the parental strain. These results demonstrate the potential of targeted metabolic engineering for efficient heterologous phenazine production in E. coli. | eng |
| dc.description.resumo | As fenazinas são metabólitos secundários microbianos com aplicações promissoras como biopesticidas, biossensores e fármacos. No entanto, os processos atuais de produção ainda são ineficientes e insustentáveis, evidenciando a necessidade de estratégias alternativas. Neste trabalho, otimizamos a produção heteróloga de ácido fenazina-1-carboxílico (PCA) em Escherichia coli recombinante por meio de engenharia metabólica. Partindo de uma cepa de E. coli geneticamente modificada contendo um plasmídeo para expressão de PCA, avaliamos os efeitos da superexpressão dos genes aroD, aroE, tktA e vhb50, juntamente com a deleção do gene regulador tyrR. Experimentos em frascos agitados demonstraram que a deleção de tyrR sozinha aumentou a produção de PCA em 41%, enquanto sua combinação com a superexpressão de aroD ou aroE elevou a produção em 282% e 330%, respectivamente. A coexpressão de tktA e vhb50 combinada à deleção de tyrR resultou em um aumento de 377%. A cepa final, contendo todas as modificações, apresentou uma produção 209% maior em frascos e 274% maior em cultivo em batelada em biorreator, em comparação à cepa parental. Esses resultados demonstram o potencial da engenharia metabólica direcionada para a produção heteróloga de fenazinas de forma eficiente em E. coli. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | |
| dc.description.sponsorshipId | 2022/07833-7 | |
| dc.identifier.citation | PANTALEÃO, Vitor Leonel. Otimização da produção heteróloga de fenazina-1-ácido carboxílico por cepas recombinantes de Escherichia coli. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22654. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22654 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.course | Engenharia Química - EQ | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Engenharia metabólica | |
| dc.subject | Metabólitos secundários | |
| dc.subject | Produção heteróloga | |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS BIOQUIMICOS | |
| dc.title | Otimização da produção heteróloga de fenazina-1-ácido carboxílico por cepas recombinantes de Escherichia coli | |
| dc.title.alternative | Optimization of heterologous production of phenazine-1-carboxylic acid by recombinant Escherichia coli strains | eng |
| dc.type | TCC |
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