ROTAS PARA O ETANOL CELULÓSICO EM UM CENÁRIO DE … · A Parede Celular (McCann and Roberts,...

ROTAS PARA O ETANOL CELULÓSICO EM UM CENÁRIO

DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS

Marcos BuckeridgeInstituto de BiociênciasDepartamento de BotânicaUSP

O ciclo do carbono e as mudanças climáticas

Ometto et al. 2008, in A biologia e as mudanças climáticas no Brasil, Ed. M.S. Buckeridge

ElevadoAmbiente

60% a mais

0 1 2 3 4 5

Carbon metabolism

Cell cycle

Development

Lipid metabolism

No match

Acid nucleic metabolism

Photosynthesis

Protein metabolism

Receptor

Secondary metabolism

Stress response

Transcription factors

TransportFu

nctio

nal c

ateg

orie

s

Number of genes

Repressed

Induced

Pattern of gene expression in

sugarcaneunder normal and elevated

CO2

Souza et al. 2008. Plant Cell & Environment. On line first

PERSPECTIVAS DO ETANOL CELULÓSICO

• Obter mais bioenergia de materiais vegetais, principalmente de cana

a) onde está a energia?b) como obtê-la de forma eficiente?

FOTOSSÍNTESE

sacarose

amido

PAREDE CELULAR

Pectinas

Hemicelulose

Celulose

Lignina

Enzimas de microorganismos

Genômica

MCG

Variabilidade genética

celulose hemicelulose pectinas

A Parede Celular(McCann and Roberts, 1991)

Fracionamento da parede

pectinacelulose

hemicelulose

pectinaspectinas hemicelulosehemicelulose(fracamente ligada)(fracamente ligada)

hemicellulosehemicellulose(fortemente ligada)(fortemente ligada)

residuoresiduo

Fracionamento da Parede

Tipo I Tipo II

microfibrila

Hemicelulose fortemene aderida àcelulose

Hemicelulose fracamente aderida àcelulose

Pectinas

Proteínas

Compostos fenólicos

?Buckeridge et al. 2008, in Fisiologia Vegetal. Ed. G.B. Kerbauy, Guanabara Koogan

Hemiceluloses de cana

Como são montados os polímeros da parede

From 1999 to 2001, the SUCEST genome programproduced 238,000 ESTs from various tissues of the

sugar cane plant.

Since then we found:1) 469 cell wall related genes in different cane tissues

(Lima et al. 2001, GMB)1) Determined the chemical composition and structure of the cell wall

polymers of different sugarcane tissues

B

D

Quais genes?(sequenciamento

completo)

Expressão gênica

Proteômica

B

D

B

D

CANA ENERGIA

FermentaçãoHidrolases fúngicas

(modo de ação, cristalografia e genética)

SinalizaçãoCelular

CO2

TemperaturaÁgua

Sequências e propriedade das

proteínas

Controlar a arquitetura da parede

Estudar a variabilidade genética

MUDANÇAS

CLIMÁTICAS

GLOBAIS

Xilose ?

ROTAS PARA O ETANOL LIGNOCELULÓSICO

ETANOL

Mitigação e adaptação

Marcos Buckeridgemsbuck@usp.br

I Simpósio de Etanol CelulósicoIB-USP 9 e 10 de setembro 2008

2nd Pan American Congress onPlants and Bioenergy2010 in São Paulo

Eventos BioEn