Sequenciado genoma da levedura produtora de etanol

Alex Sander Alcântara - Agência Fapesp - 22/10/2009

Pesquisa feita na Unicamp conclui sequenciamento genético de levedura utilizada na produção de etanol, o que poderá dar novo impulso à fabricação do biocombustível no país.
[Imagem: Gonçalo Pereira]

Processo de fermentação

Cientistas do Instituto de Biologia (IB) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em parceria com colegas da Universidade de Duke, nos Estados Unidos, concluíram o sequenciamento genético da levedura Saccharomyces cerevisiae, conhecida como Pedra 2.

A levedura é utilizada em cerca de 30% da produção do etanol brasileiro. Enquanto a Saccharomyces cerevisiae consome o açúcar, ela se multiplica, formando outras células, ao mesmo tempo que libera gás carbônico (CO2) e o etanol, um álcool. Esse processo é conhecido como fermentação.

Guerra biológica e química

O estudo, que foi publicado na revista Genome Research do mês de outubro, abre novas perspectivas para a produção de etanol no país, de acordo com seus autores. Com o mapeamento do genoma da levedura, os pesquisadores conseguiram decifrar o mecanismo de ação do microrganismo.

Segundo um dos autores do artigo, Gonçalo Pereira, a Pedra 2 tem uma capacidade impressionante de se modificar e se adaptar às condições adversas durante o processo de fermentação.

"Essa levedura, como organismo experimental, é muita estudada. Mas pouca pesquisa foi feita em relação à produção de etanol nas condições da usina. O que acontece no processo produtivo é uma verdadeira guerra biológica e química. E esse fenômeno foi descoberto, relativamente, há pouco tempo", disse Pereira.

Trabalhos genéticos

Segundo o professor da Unicamp, essas leveduras foram selecionadas para "trabalhar" nas indústrias de cana-de-açúcar porque se adaptam com facilidade. O estudo procurou "entender como é que elas funcionavam."

"Além do sequenciamento, fizemos uma série de trabalhos genéticos e compreendemos que essa levedura tem uma capacidade enorme de competir e se reorganizar dentro da guerra biológica que ocorre durante o processo de produção de etanol", explica.

O grupo identificou diferenças em relação aos organismos dessa espécie ao estudar o genoma da levedura. Segundo Pereira, a Saccharomyces cerevisiae apresenta uma grande variabilidade e capacidade de resistir às mudanças ambientais e a outros tipos de estresse.

"Para sobreviver, essa levedura desenvolve uma capacidade impressionante de promover mudanças internas que a tornaram mais resistente a condições adversas", reforça.

Arsenal genético

O estudo aponta que a levedura desenvolveu a "competência" de ampliar o número de genes que lhe são benéficos, ao mesmo tempo em que reduz a quantidade dos que não são. Segundo Gonçalo Pereira a levedura contraria tudo o que se pode esperar de um processo de fermentação microbiológica.

"Ela reorganiza os genes de tal forma e com tal velocidade que, se ela possui um gene especialmente importante, consegue ampliá-lo várias vezes. E descobrimos que ela faz isso com os genes localizados na ponta dos cromossomos, estabelecendo uma série de variantes. Ela é capaz de se transformar completamente", disse.

Segundo o pesquisador, a pesquisa prossegue tentando entender em detalhes como esse mecanismo de transformação ocorre. Ao compreendê-lo profundamente, diz, "teremos condições de empregar a engenharia genética para manipular a levedura."

"Estamos vivendo no Brasil uma verdadeira revolução do ponto de vista tecnológico. Nosso objetivo é domesticar esse microrganismo e reprogramá-lo de forma eficiente para produzir mais etanol ou etileno, a partir da cana-de-açúcar", diz.

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