PI0306946 MÉTODO DE OBTENÇÃO DE UMA LINHAGEM DE LEVEDURA TRANSGÊNICA
Depósito: 14/11/2003
Destaque: Prêmio Governador de São Paulo 2002
Inventor: Luciano José Silveira / Elza Terezinha Grael Marasca / Ana Clara Guerrini Schenberg
Titular: Universidade de São Paulo - USP (BR/SP)
Ana Clara Guerrini Schenberg (foto), professora do Departamento de Microbiologia do ICB que, com a pesquisadora Andréa Balan, desenvolveu a versão suicida da levedura Saccharomyces cerevisiae, utilizada na produção de cerveja, pão e álcool. O invento recebeu o Prêmio Governador de São Paulo 2002. Trata-se de um mecanismo de biossegurança para leveduras transgênicas que, ao ser acionado pela escassez de alimento, situação comum fora do laboratório, destrói todo o material genético do microorganismo, impossibilitando sua transferência para outros seres. A levedura transgênica se autodestrói quando se encontra em situações de escassez de nutrientes (principalmente de açúcar), impedindo que esse tipo de microorganismo consiga sair dos laboratórios e se difunda de maneira descontrolada pelo meio ambiente. “Esse sistema deveria ser utilizado para o controle de outros microorganismos geneticamente modificados, garantindo uma manipulação mais segura". Segundo a docente, uma outra vantagem deste sistema é que as leveduras que o contém também podem ser usadas na produção de grandes quantidades de produtos alimentícios para animais e para o homem, sem riscos à saúde, uma vez que esses organismos morrem após consumir a maior parte do açúcar do alimento que ajudaram a produzir.
Esta patente descreve a criação de uma levedura transgênica de Saccharomyces cerevisiae capaz de produzir e secretar a enzima bactericida lisozima D, originária da mosca Drosophila melanogaster, durante o processo de fermentação alcoólica. A invenção visa solucionar o problema da contaminação bacteriana nas usinas de etanol, que causa perdas de produtividade e requer o uso massivo de antibióticos. A linhagem foi desenvolvida por meio de um plasmídio recombinante que integra de forma estável o gene da lisozima D no cromossomo da levedura, utilizando o promotor do gene ADH1 da própria levedura, cuja expressão é induzida pela glicose. Diferentemente de sistemas plasmidiais anteriores, que mostravam instabilidade genética, essa integração cromossômica garante 100% de estabilidade da característica ao longo de sucessivas gerações, sem necessidade de pressão seletiva. A levedura modificada mantém todas as suas capacidades fermentativas, enquanto secreta a lisozima ativa, que age especificamente sobre bactérias Gram-positivas – principais contaminantes do processo –, hidrolisando suas paredes celulares. A linhagem transgênica (depositada sob acesso DSM 15989) demonstrou produção eficiente de lisozima, inibiu o crescimento de contaminantes como Bacillus coagulans e Lactobacillus fermentum e não apresenta genes de resistência a antibióticos, sendo uma alternativa segura e ambientalmente sustentável para substituir antibióticos na produção industrial de etanol a partir de cana-de-açúcar.
Resumo: PI0306946 A utilização, nos processos industriais de fermentação, de uma linhagem da levedura Saccharomyces cerevisiae transgênica, tendo adquirido a capacidade de expressar e secretar ao meio externo uma proteína bactericida, utilizada como agente antibacteriano no controle dos contaminantes presentes no processo industrial de fermentação alcoólica a partir de açúcares de cana-de-açúcar, vem ao encontro da real necessidade de se minimizar os grandes problemas causados pelas contaminações bacterianas e pelo uso maciço de antibióticos nas usinas produtoras de álcool. Um grupo especial de proteínas, as lisozimas, normalmente produzidas por muitos seres vivos, são conhecidas como poderosos agentes bactericidas e podem ser utilizadas no controle das contaminações sem prejuízos aos demais seres vivos e ao meio ambiente. Assim, a construção de uma linhagem da levedura Saccharomyces cerevisiae transformada com um fragmento linear integrativo de DNA em dupla fita, de modo a expressar e secretar a lisozima D ativa de Drosophila Melanogaster, de maneira estável e duradoura, pode eliminar etapas nos processos fermentativos de produção de álcool, bem como diminuir a necessidade de aplicação de antibióticos ao referido mosto, diminuindo consequentemente os custos do processo e os danos causados ao meio ambiente.
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