RESUMO -Diversas proteínas são produzidas em Escherichia coli recombinante empregando reatores convencionais (tanque agitado e aerado), mas há poucos estudos envolvendo o biorreator airlift, cujas vantagens são: menor complexidade de construção, baixo risco de contaminação e maior eficiência energética na transferência de oxigênio. Devido ao alto consumo de oxigênio característico dessa bactéria, a operação em sobrepressão se apresenta como um recurso para compensar a menor transferência de oxigênio no biorreator airlift. Nesse contexto, objetivou-se avaliar a influência da pressão, dentre outras variáveis, sobre as produtividades de biomassa e da proteína recombinante (PspA). Os experimentos foram conduzidos em biorreator airlift de cilindros concêntricos (5 L) equipado com controle automático de pressão, pH, temperatura e concentração de oxigênio dissolvido. A pressurização do reator (2,5 bar) possibilitou alcançar valores de produtividade em biomassa e em proteína recombinante de até 1,27 ± 0,06 gMS/L.h e 201 ± 8 mgPspA/gMS, respectivamente. Os resultados obtidos comprovam o efeito positivo da pressão sobre a transferência de oxigênio.

RESUMO -Escherichia coli é uma bactéria gram negativa amplamente utilizada em bioprocessos para produção de proteínas recombinantes por ser bem caracterizada e apresentar alta produtividade. No entanto,a superexpressão de proteínas heterólogas gera estresse celular e provoca diferentes respostas celulares. Objetivando estudar o efeito da produção de proteína sobre a morfologia celular, realizaram-se cultivos de E. coli expressando a proteína recombinante PspAsob diversas condições de crescimento e indução. Os experimentos foram conduzidos em câmara incubadora, com acompanhamento damorfologia celular através de observação de lâminas em microscópio ótico e análise de imagens, bem como do crescimento celular e da produção de proteína. Observou-se que o tempo de cultivo aparentemente influenciou a morfologia celular, mas não foi possível estabelecer o efeito da produção da proteína sobre a morfologia. Os resultados contribuem para a determinação de estratégias de cultivo de E. coli. INTRODUÇÃOO sistema de expressão de proteínas recombinantes em Escherichia coli tem sido amplamente usado para a produção de moléculas de interesse em diversas áreas, por ser um sistema bem conhecido e estudado (Lee et al., 2001) e de alta produtividade em relação a outros sistemas. A produção de uma proteína heteróloga, no entanto, é um processo não natural ao metabolismo da célula, desencadeando respostas celulares que podem inclusive afetar a produção da proteína de interesse. Condições de cultivo como temperatura, composição do meio de cultura, tipo de indutor empregado e condições de aeração são os principais fatores que afetam a produção de proteína em estudos conduzidos em câmara incubadora ou biorreator.A exposição a condições estressantes durante a fase de indução, relacionadas com a produção de proteínas e o esgotamento de nutrientes, pode afetar a célula provocando alterações metabólicas e morfológicas (Koolaee et al., 2006). De fato, foi observada por Silva et al. (2013) a presença de células alongadas durante cultivos em biorreator de rE. coli expressando a proteína PspA e também por Kyle et al. (2012), no cultivo de rE. coli expressando o peptídeo lunasina. Estes últimos autores atribuíram o fenômeno observado a falhas no ciclo da divisão celular, que parece ter sido inibido em Área temática: Processos Biotecnológicos 1

RESUMO -A bactéria E. coli é muito empregada para obtenção de proteínas heterólogas utilizadas na produção de fármacos e preparados enzimáticos. Porém, o estresse gerado pelas estratégias de crescimento e de expressão da proteína acarreta mudanças morfológicas no microrganismo, além de afetar a reologia do caldo de cultivo. Essas alterações e seus reflexos na síntese da proteína ainda não foram plenamente estabelecidos. Neste trabalho, avaliou-se a morfologia celular e a reologia dos caldos durante a produção de fragmento de proteína de superfície S. pneumoniae em E. coli. Os experimentos foram realizado em biorreator tipo tanque agitado, utilizando meio definido e IPTG ou lactose como indutores. Empregou-se o modelo de Herschel-Bulkley para descrever a reologia durante o processo de produção, observando-se uma mudança significativa do comportamento reológico do caldo. Constatou-se ainda que a razão entre a concentração celular (em massa seca) e a densidade ótica aumenta ao longo da fase de indução, devido provavelmente ao acúmulo de proteína intracelular. Imagens obtidas por microscopia ótica foram empregadas para caracterização morfológica, indicando o aparecimento de estruturas alongadas durante o cultivo conduzido sob indução por lactose. Os resultados contribuem para ampliar a compreensão do processo de produção de proteínas heterólogas por rE. coli.