"ENGENHARIA GENÉTICA DE Komagataella phaffii PARA PRODUÇÃO DE ÁCIDO XILÔNICO"
Ácido Xilônico; Fermentação; Komagataella phaffii; Engenharia metabólica.
O ácido xilônico (AX) é um composto com diversas aplicações nas indústrias farmacêutica, têxtil e de construção civil. A Komagataella phaffii destaca-se como plataforma para produção de proteínas recombinantes e metabólitos de interesse devido à sua robustez em meios complexos, mantendo atividade em hidrolisado e tolerando até 6 g/L de ácido acético. Embora linhagens recombinantes de K. phaffii expressando o gene xylB de Halomonas lutea (codificador da XDH) produzam AX com bom rendimento em meio sintético (> 0.95 g/g), o desempenho pode ser otimizado, tanto em termos de produtividade quanto na contração final. Este estudo visou melhorar a produção de AX por K. phaffii através da modulação da expressão do gene xylB, avaliando o impacto de diferentes promotores e sítios de integração genômica. Foram construídos cassetes de expressão do gene xylB sob controle dos promotores PGAP (gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase) e PGCW14 (proteína ancorada de glicosil fosfatidil inositol), direcionados para integração nas regiões 5'-UTR dos loci ENO1 (enolase 1) e NTS (regiões espaçadoras não transcritas). As linhagens recombinantes foram cultivadas em meio mínimo contendo xilose para avaliação da produção de AX. A comparação dos sítios de integração revelou que a linhagem ENO-GAP-XDH apresentou desempenho superior à NTS-GAP-XDH, com produção de AX 28% maior (2,67 vs 2,09 g/L), rendimento 68% superior (0,42 vs 0,25 g/g) e maior produtividade específica. Quanto aos promotores, a linhagem ENO-GCW14-XDH apresentou rendimento de conversão de xilose em AX 13,9% superior à ENO-GAP-XDH em 72 h (0,41 vs 0,36 g/g). Os resultados demonstram que tanto a escolha do sítio de integração genômica quanto do promotor impactam significativamente a produção de AX, constituindo estratégias promissoras para otimização da produção heteróloga em K. phaffii. Para melhor avaliar a produção de AX, as linhagens serão cultivadas em biorreator. Adicionalmente, será implementada a expressão de um transportador de xilose de Saitoella complicata, previamente caracterizado pelo grupo, que apresenta maior afinidade por xilose em relação à glicose. Esta estratégia visa aprimorar o aproveitamento de hidrolisados lignocelulósicos através da co-fermentação de açúcares.