Embrapa inicia novos estudos com foco em etanol 2G

A pesquisa com microrganismos para produção de etanol celulósico (2G) na Embrapa Agroenergia ganha reforço a partir deste ano, com o início de um projeto de pesquisa que integra ferramentas de Genômica Funcional, Transcriptômica e Metabolômica. Por meio delas, os pesquisadores vão criar uma base de dados e utilizá-la na definição de alvos para o melhoramento genético de espécies de leveduras, com o objetivo de obter boas fermentadoras de xilose.

O etanol é produzido por meio da fermentação dos açúcares por leveduras, sendo que Saccharomyces cerevisiae é a mais eficiente delas. O problema é que essa levedura não consegue fermentar a xilose, açúcar presente nas matérias-primas para etanol 2G - no bagaço da cana ela chega a representar 33% do total de açúcares. Em todo o mundo, cientistas estão se valendo da engenharia genética para desenvolver linhagens recombinantes de Saccharomyces cerevisiae ou tornar espécies naturalmente fermentadoras de xilose bastante produtivas e robustas para serem utilizadas com eficiência em processos industriais.

A pesquisadora da Embrapa Agroenergia, Patrícia Abdelnur, explica que a Metabolômica e a Transcriptômica estão entre as ferramentas da bioquímica que permitem identificar as funções dos genes de um organismo. A primeira delas é utilizada para estudo dos metabólitos, ou seja, das substâncias geradas pelo microrganismo, por exemplo, na produção do etanol a partir do açúcar. Por sua vez, o transcriptoma está diretamente relacionado aos níveis de produção das enzimas que atuam nesse processo.

Patrícia, líder do projeto que tem terá três anos de duração conta que o grupo de cientistas vai usar essas ferramentas para estudar uma linhagem recombinante de Saccharomyces cerevisiae e quatro espécies de leveduras naturalmente fermentadoras de xilose. Os dados obtidos darão suporte a programas de melhoramento de microrganismos, especialmente a dois trabalhos em andamento na Embrapa Agroenergia focados na obtenção de linhagens a ser utilizadas na produção de etanol celulósico (2G).

A professora da Universidade de Brasília Nádia Skorupa Parachin destaca que, trabalhando com diversas leveduras, o projeto pode gerar dados bastante promissores para o desenvolvimento de tecnologia industrial. Ela ressalta ainda que as informações obtidas permitirão utilizar a bioinformática para testar o melhoramento genético antes dos experimentos em bancada de laboratório, otimizando tempo e recursos.

O coordenador do Centro de Excelência em Bioinformática da Fundação Oswaldo Cruz, Guilherme Oliveira, também participa da pesquisa. Ele diz que a proposta se destaca pelo grande conjunto de parâmetros que serão medidos, permitindo uma avaliação sistêmica das leveduras em estudo.

O projeto forma uma rede multi-institucional da qual participam mais de 20 pesquisadores doutores das unidades Informática Agropecuária e Florestas da Embrapa, além da Fiocruz, Universidade Católica de Brasília (UCB), Universidade de Brasília (UnB) e Universidade de Campinas (Unicamp). "Acreditamos que o trabalho também contribuirá para a inovação tecnológica em duas áreas ainda pouco desenvolvidas no Brasil, a metabolômica e a modelagem de vias metabólicas em microrganismos. Nesta última, investiremos em uma nova abordagem que é a utilização da bioinformática na combinação dos dados gerados pela Metabolômica e a Transcriptômica a fim de definir alvos para melhoramento", afirma a líder do projeto.

Os pesquisadores Felipe Rodrigues da Silva, da Embrapa Informática Agropecuária, e Isabel Gerhardt, da Embrapa Florestas, também apontam a visão sistêmica gerada pela combinação de dados como ponto chave da pesquisa. "É o que se faz em grupos de pesquisa de ponta: integrar diversas ferramentas para obter informações globais sobre o objeto de estudo", comenta Isabel.