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11|10|2009 - 09h41Dupla de brasileiros decifra o genoma de levedura do álcool

Imagem microscópica de levedura usada na fermentação do caldo de cana
Imagem microscópica de levedura usada na fermentação do caldo de cana.

Cepa industrial de microrganismo resiste a ambiente hostil e ajuda usineiros a produzir etanol. Fonte: Folha de S. Paulo

A levedura responsável por 10% de toda a produção de álcool combustível no mundo não é mais uma incógnita genética para os cientistas. Usado há décadas de forma empírica, o microrganismo conhecido como PE-2 ou Pedra-2, uma variante robusta do fungo microscópico Saccharomyces cerevisiae, teve o conjunto de seu DNA finalmente "soletrado".

O genoma será uma plataforma de trabalho importante, dizem os autores do sequenciamento, Gonçalo Pereira (Universidade Estadual de Campinas) e Juan Argueso (Unicamp e Universidade Duke, EUA). Vários outros cientistas também assinam o artigo sobre o trabalho, publicado na revista "Genome Research".

"Temos agora muitas informações genéticas. Podemos tentar manipular essa levedura para que ela seja mais eficiente ainda", diz Pereira.

Casca-grossa

A genética, em parte, constatou o que os empregados das grandes usinas brasileiras já sabiam. A levedura que produz o álcool é muito versátil. Por viver no interior do suco de fermentação das caldeiras, existem várias pressões ambientais sobre ela. Há, por exemplo, as altas temperaturas e as substâncias que circulam pelo mosto (caldo que vai fermentar).

E por que ela aguenta todos esses tipos de estresse, que outras leveduras de laboratório não suportam? A resposta, diz a dupla, está nos genes.

"Essa levedura [que tem 16 cromossomos] apresenta genes essenciais no centro do genoma. Mas, nas pontas, a variabilidade verificada é muito grande", diz Argueso. Os cientistas se depararam com uma espécie de híbrido natural.

Enquanto a parte central do genoma mantém as características evolutivas transmitidas ao longo de muitas gerações, a variabilidade periférica encontrada agora é que foi permitindo uma melhor adaptação aos vários ambientes.

"Nas indústrias, essa levedura selvagem [uma espécie heterotálica, ou seja, que necessita de dois talos isolados compatíveis para se reproduzir de maneira sexuada] foi sendo melhorada de forma empírica, por sucessivos cruzamentos, na base da tentativa e erro", diz Pereira. Tanto é assim que histórias curiosas foram observadas dentro de usinas paulistas no final do século 20.

Um empresário guardava a sete chaves uma levedura importada da Alemanha, considerada o grande segredo da sua produção. Uma análise mais detalhada do mosto, entretanto, mostrou que a levedura importada era totalmente engolida, em questão de dias, pela levedura brasileira.

Por ironia, "era a levedura nacional, que vem junto com a cana-de-açúcar normalmente, que fazia todo o trabalho de fermentação", conta Pereira.

Corrida tecnológica

Para melhorar a produtividade, o problema agora passa a ser menos de engenharia química e mais de engenharia genética, brinca Pereira, que é do segundo time. "Estamos na frente, mas não muito", diz Argueso.
A informação científica gerada pelo grupo brasileiro não é passível de patenteamento. Mesmo assim, empresas como a ETH e a Braskem patrocinam a pesquisa nacional. O que significa que todos que trabalham com leveduras terão acesso à plataforma genética que acaba de ser decodificada.

Esse conjunto de dados não é útil apenas para a produção de álcool. Existem várias outras aplicações. A corrida tecnológica está aberta.

Ela pode levar a plásticos feitos a partir de etanol ou ainda ao tão cobiçado combustível de segunda geração. Para isso, é preciso montar um microrganismo que seja eficiente na quebra da celulose que existe na cana-de-açúcar. Ou, no caso dos Estados Unidos, no milho.


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