Investindo no Futuro: O Programa Jovens Pesquisadores - Fapesp

tizados por bactérias permite prever que esses materiais
poderão atender aos requisitos para diferentes aplicações
que atualmente são satisfeitas por materiais de origem
petroquímica. O Instituto de Pesquisas Tecnológicas do
Estado de São Paulo (IPT) vem estudando a produção de
poli-hidroxialcanoatos (PHA) desde 1992. Como parte
desses trabalhos, foi desenvolvido processo, em cooperação
com o Centro Tecnológico da Copersucar e a Universidade
de São Paulo, com o apoio do PADCT-Finep, para
a produção de poli-3- hidroxibutirato (P3HB), bem como
seu copolímero poli-3-hidroxibutirato-co-3- hidroxivalerato
(P3HB-co-3HV). Este processo foi transferido para a
empresa PHB Industrial S/A. A produção desses materiais
associada a uma usina de açúcar e álcool é especialmente
interessante, pois permite o aproveitamento do excesso de
energia, bem como de matérias-primas disponíveis a baixo
custo (Bueno Netto et al., 1993; Nonato et al., 2001).
Em 1998, iniciaram-se estudos sobre a produção de PHA-
MCL (PHA contendo monômeros com cadeia de carbono
de comprimento médio), permitindo avaliar um grupo
ainda pequeno de isolados bacterianos para a produção
destes polímeros. A linhagem bacteriana P. putida IPT 046
foi identificada como boa produtora desses polímeros seja
a partir de carboidratos (Gomez, 2000), seja a partir de
óleos vegetais (Silva et al., 1999). Estudos em biorreator
permitiram atingir concentrações elevadas de biomassa
(50 g/L) contendo altos teores de PHA (50%) a partir de
carboidratos (Gomez et al., 2002). A caracterização deste
material revelou propriedades adequadas para sua aplicação
como filmes (Sanchez et al., 2003). O objetivo geral
deste projeto é explorar o potencial de produção de PHA-
MCL a partir de substratos renováveis. Novas linhagens
bacterianas produtoras de PHAMCL serão isoladas e caracterizadas
com relação à produção a partir de diferentes
substratos (carboidratos, óleos vegetais, ácido propiônico,
ácido acrílico), visando avaliar a utilização destes na incorporação
de monômeros específicos (com número ímpar
de carbonos ou insaturados). Mutantes serão obtidos
com o objetivo de direcionar a utilização dos substratos
para a incorporação controlada dos monômeros específicos.
Para a obtenção dos mutantes, serão utilizadas tanto
técnicas clássicas de mutagênese (radiação ultravioleta
ou outros agentes químicos) como técnicas moleculares
(gene disruption). Serão obtidos ainda mutantes afetados
na biossíntese de PHAMCL com o objetivo de compreender
melhor as vias metabólicas envolvidas na síntese
desses polímeros, bem como permitir, no futuro, a clonagem
de genes e construção de linhagens recombinantes.
Serão realizados cultivos em biorreator e estabelecidos os
fluxos metabólicos de carbono em diferentes condições
de cultivo. Esses resultados serão utilizados no estabelecimento
das condições que otimizam o suprimento de
substratos e maximizam o teor de polímero acumulado,
bem como na proposição de novas estratégias de cultivo
ou modificações genéticas que permitam controlar a
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inserção de monômeros específicos. Os polímeros obtidos
serão caracterizados (cooperação com a Uenf) com
relação à composição monomérica e propriedades físicas,
permitindo avaliar suas potenciais aplicações e limitações,
bem como subsidiar modificações adicionais no cultivo
ou na linhagem bacteriana que possibilitem obter materiais
com as propriedades desejadas.
interação entre populações microbianas
915 e plantas geneticamente modificadas
Welington Luiz de Araújo
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Universidade de São Paulo (USP)
Processo 2002/14143-3
vigência: 1/11/2003 a 31/12/2007
Saúde
A utilização de plantas geneticamente modificadas
(PGMs), expressando novas caracterísiticas, tem sido
amplamente considerada para o aumento da produtividade
agrícola. Neste contexto, alguns países têm cultivado
PGM resistentes ao herbicida glifosato (gene cp4
epsps), às pragas (gene cryA 1), a patógenos (gene da
lisozima), com alto teor de vitaminas (arroz dourado),
entre outras características de importância. No entanto,
a liberação do consumo e plantio dessas plantas geneticamente
modificadas deve ser o resultado de um intenso
trabalho de avaliação dos riscos ao ambiente e dos benefícios
que ocorrerão com a utilização dessa tecnologia.
Um ponto importante a ser avaliado são os efeitos dessas
plantas sobre a comunidade microbiana associada a elas,
pois a expressão desses transgenes poderia estimular ou
inibir o desenvolvimento de diferentes espécies microbianas,
alterando dessa forma o equilíbrio microbiológico
daquele ambiente. Além disso, o transgene poderia
ser transferido para espécies microbianas do solo, alterando
a frequência de determinados alelos na população.
Outro ponto que deve ser considerado é a avaliação dos
efeitos da transgenia sobre a expressão de genes, da planta
e da bactéria, envolvidos na interação bactéria-planta,
visto que a alteração da expressão de genes pode afetar
esta interação. Dessa forma, os objetivos do presente trabalho
serão: 1) avaliar os efeitos de PGMs sobre a diversidade
genética e fisiológica de populações bacterianas
(endofíticas, epifíticas, do rizoplano e rizosfera) associadas
a cultivares geneticamente modificados de cana-deaçúcar;
2) avaliar a transferência de DNA de PGMs para
bactérias; e 3) estudar a interação entre bactérias e PGMs
por meio de microarranjos de DNA e PCR quantitativo.
Tendo em vista a iminente liberação do plantio PGMs
no Brasil, estudos da interação dessas plantas com as comunidades
bacterianas associadas a elas se fazem necessários.
Nesse aspecto, o desenvolvimento dessa área de
pesquisa permitirá o entendimento dessa interação e os
efeitos do cultivo de PGMs no Brasil. Estudos realizados