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Projeto/Contrato PS:POCI-01-0145-FEDER-029589

Início Aprovado Em Curso Concluído Encerrado

Estado
Projeto EncerradoEncerrado
Publicação
PublicadoPublicado
Dados Gerais
Código: 73319
 
Referência: POCI-01-0145-FEDER-029589
Nome Curto: FilmProt
Título: Utilização de biofilmes de Escherichia coli para a produção de proteínas recombinantes e outros compostos de elevado valor acrescentado
Financiamento Competitivo: Sim
Envolve empresas?: Não
Nº de Instituições Participantes: 2
Âmbito
Tipo: Projeto Financiado
 
Âmbito Geográfico: Nacional
 
Tipo de Ação: I&DT
Financiamento
Programa: P2020|COMPETE - Projetos em Todos os Domínios Científicos
Instituição Financiadora: FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Âmbito Geográfico Financeiro: Nacional
Data de Contrato de Financiamento: 2018-07-27
Entidade Pagadora: Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Calendarização
Data de Início Efetivo: 2018-10-01
Data de Conclusão Prevista: 2021-09-30
Data de Conclusão Efetiva: 2022-05-31
Orçamento
Moeda: EUR
 
Orçamento Global Aprovado: 239.820,97 EUR
Detalhes
Resumo: A investigação em biofilmes microbianos tem-se focado essencialmente nos biofilmes prejudiciais nos sectores da
saúde e indústria. No entanto, biofilmes microbianos têm sido usados no tratamento de efluentes e na produção de
compostos de valor acrescentado já que os reatores de biofilme são capazes de reter uma maior quantidade de
biomassa do que os reatores de células em suspensão.
Os biofilmes de E. coli tem um grande potencial uma vez que este organismo tem sido intensamente utilizado
nas últimas décadas como hospedeiro e tem usado com sucesso em estratégias de engenharia metabólica para a
produção de compostos de alto valor acrescentado. Apesar destes sucessos, a produção de proteínas recombinantes
a partir de E. coli encontra-se pouco documentada nos últimos 25 anos. O grupo da FEUP demonstrou recentemente
que os biofilmes de E. coli podem ser considerados como uma forma alternativa de cultivo de alta densidade celular
possibilitando a expressão de uma proteína modelo em níveis atrativos mesmo antes da otimização dos parâmetros
operacionais.
Este projeto tem 2 objetivos principais sendo que o primeiro pretende otimizar as condições de produção de uma
proteína modelo de modo a obter as máximas produções específicas e volumétricas e o segundo pretende avaliar
a robustez do sistema. A ideia é estabelecer o sistema de produção usando biofilmes como uma plataforma atrativa
para a produção de proteínas mas também para avaliar o desempenho destes sistemas na expressão de enzimas
que podem ser usadas em estratégias de engenharia metabólica envolvendo culturas puras ou mistas.
Resultados: Os principais outputs do projeto foram: Papers in international journals • Soares A, Azevedo A, Gomes LC, Mergulhão FJ. Recombinant protein expression in biofilms. AIMS Microbiol. 2019 27;5(3):232-250. doi: 10.3934/microbiol.2019.3.232. • Gomes L, Monteiro G, Mergulhão F. The Impact of IPTG Induction on Plasmid Stability and Heterologous Protein Expression by Escherichia coli Biofilms. Int J Mol Sci. 2020 16;21(2):576. doi: 10.3390/ijms21020576. • Soares A, Gomes LC, Monteiro GA, Mergulhão FJ. The Influence of Nutrient Medium Composition on Escherichia coli Biofilm Development and Heterologous Protein Expression. Appl. Sci. 2021; 11(18):8667. doi: 10.3390/app11188667. • Gomes LC, Mergulhão FJM. A Selection of Platforms to Evaluate Surface Adhesion and Biofilm Formation in Controlled Hydrodynamic Conditions. Microorganisms 2021; 9(9):1993. doi: 10.3390/microorganisms9091993. • Gomes LC, Ferreira C, Mergulhão FJ. Implementation of a Practical Teaching Course on Protein Engineering. Biology 2022; 11(3):387. https://doi.org/10.3390/biology11030387 • Soares A, Gomes LC, Monteiro GA, Mergulhão FJ. Hydrodynamic Effects on Biofilm Development and Recombinant Protein Expression. Microorganisms 2022; 10(5):931. https://doi.org/10.3390/microorganisms10050931 • Carvalho FM, Azevedo A, Ferreira MM, Gomes LC, Mergulhão FJ. Advances on Bacterial and Fungal Biofilms for the production of value-added compounds. (In preparation) • Azevedo A, Carvalho FM, Gomes LC, Monteiro GA, Mergulhão FJ. Impact of surface material and nutrient conditions on Green Fluorescent Protein (GFP) production in Escherichia coli biofilms. Biology. (Submitted) • Soares, A, Carvalho, FM, Gomes, LC, Monteiro GA, Mergulhão FJ. Effect of IPTG induction on specific GFP production by E. coli biofilms. (In preparation) • Azevedo, A., Carvalho FM, Gomes, L.C., Teixeira-Santos, R., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Production of curcumin in biofilms developed under controlled flow conditions. (In preparation) Book chapters • Luciana Gomes and Filipe José Mergulhão. "Production of Recombinant Proteins in Escherichia coli Biofilms: Challenges and Opportunities". In Advances in Medicine and Biology, 183-217. Nova Science Publishers, Inc., 2019. • Azevedo, A., F.M. Carvalho, L.C. Gomes, and F.J. Mergulhão. “Use of Bacterial Biofilms to Produce High Added-Value Compounds”, in Understanding microbial biofilms: Fundamentals to applications, S. Das and N. Kungwani, Editors. 2022, Academic Press. ISBN: 9780323999779. Communications in international meetings • Gomes, L.C., Alves, P., Soares, A., Mergulhão, F.J. Microscopy investigation of bacterial biofilm development in flow systems. INTERM 2019 — 6th International Symposium on Microscopy and Spectroscopy, May 2019, Turkey (oral presentation). • Gomes, L.C., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Recombinant Protein Production and Plasmid Stability in Escherichia coli Biofilms. Biofilms 9, 2020. doi: 10.5194/biofilms9-65 (oral presentation, online). • Azevedo, A., Gomes, L.C., Teixeira-Santos, R., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Surface and nutrient media: impact on E. coli biofilms expressing Green Fluorescent Protein (GFP). Biointerfaces International Zurich 2021, August 2021, (poster presentation, online). http://www.biointerfaces.ch/international/2021/ • Gomes, L.C., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Heterologous protein expression in E. coli biofilms: gene dosage and induction effects. Biointerfaces International Zurich 2021, August 2021 (poster presentation, online).
Observações: continuação dos outputs (apresentações orais em conferências internacionais) • Gomes, L.C., Monteiro, G.A., Mergulhão, F.J. Biofilm systems as tools in the production of recombinant proteins and other added-value compounds. 3rd Aachen Protein Engineering Symposium, September 2021 (flash presentation, online). • Azevedo, A., Gomes, L.C., Teixeira-Santos, R., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Expression of Green Fluorescent Protein (GFP) in Escherichia coli biofilms: impact of surface and nutrient conditions. International Biodeterioration & Biodegradation Symposium (IBBS18), September 2021 (poster presentation, online). https://www.ibbs18.org/ • Soares, A., Gomes, L.C., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Effect of nutrient medium composition on heterologous protein production in biofilms. International Biodeterioration & Biodegradation Symposium (IBBS18), September 2021 (poster presentation, online). https://www.ibbs18.org/ • Soares, A., Gomes, L.C., Mergulhão F.J. Using microscopy to assess the effect of medium composition during recombinant protein production in biofilms. INTERM 2022 — 9th International Symposium on Microscopy and Spectroscopy, April 2022, Turkey (oral presentation). • Carvalho, F.M., Azevedo, A., Gomes, L.C., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Expression of recombinant Green Fluorescent Protein (GFP) using Escherichia coli biofilms: effects of culture media and surface properties. Biofilms 10, May 2022 (poster presentation, online). https://www.ufz.de/index.php?en=49335 • Azevedo, A., Gomes, L.C., Teixeira-Santos, R., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. Green Fluorescent Protein (GFP) expression in Escherichia coli biofilms: effects of surface and nutrient conditions. SurfSAFE Scientific Workshop 1: Characterization of non-biotoxic antimicrobial, anti-adhesive and biomimetic surfaces, June 2021 (oral presentation, online). • Azevedo, A., Carvalho, F.M., Gomes, L.C., Monteiro, G.A, Mergulhão F.J. The influence of surface and media composition on the expression of Green Fluorescent Protein (GFP) in Escherichia coli biofilms. SurfSAFE Scientific Workshop 2: Protein adsorption and biofilm formation, December 2021, Netherlands (oral presentation). Communications in national meetings • Soares, A., Gomes, L.C., Mergulhão F.J. Effect of nutrient medium composition on the expression of a recombinant protein in Escherichia coli biofilms". Doctoral Congress in Engineering 2019 - DCE 2019, 2019, FEUP, Portugal (poster presentation). https://paginas.fe.up.pt/~dce/2019/programme/poster-session/. • Azevedo, A., Gomes, L.C., Teixeira-Santos, R., Monteiro, G.A., Mergulhão F.J., Optimization of enhanced Green Fluorescent Protein (eGFP) production in Escherichia coli biofilms. DCE 21 - 4th Doctoral Congress in Engineering, June 2021 (poster presentation, online). https://paginas.fe.up.pt/~dce/2021/. Organization of seminars and conferences • Scientific Workshop 1 – “Characterization of non-biotoxic, antimicrobial, anti-adhesive and biomimetic surfaces”, June 2021 (online). • Scientific Workshop 2 – “Protein adsorption and biofilm formation”, December 2021, Groningen, Netherlands. • Training School 1 – “Evaluation of the surface performance”, March 2022, Porto, Portugal. PhD thesis • Alexandra Soares, “Optimizing Recombinant Protein Production in Escherichia coli Biofilms” (FCT, Ref. SFRH/141614/2018) (end in September 2022) • Ana Azevedo, “The use of Escherichia coli biofilms for the production of recombinant proteins and other added-value compounds”
Enquadramento Científico
Domínio Científico (FOS - Nível 2): Ciências da engenharia e tecnologias

Áreas Científicas (CORDIS - Nível 5)

Mais informações Não existem Áreas Científicas associadas ao Projeto.

Palavras Chave

Mais informações Não existem Palavras Chave associados ao Projeto.
Documentos
Mais informações Não existem Documentos associados ao Projeto.

Publicações associados ao Projeto

Artigo em Revista Científica Internacional
Luciana C. Gomes (Autor) (FEUP); Carla Ferreira (Autor) (Outra); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP)
2022
Artigo em Revista Científica Internacional
Soares, A (Autor) (Outra); Luciana Gomes (Autor) (FEUP); Monteiro, GA (Autor) (Outra); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP)
2022
Capítulo ou Parte de Livro
Rita Teixeira-Santos (Autor) (FEUP); Marisa Gomes (Autor) (FEUP); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP)
2020
Capítulo ou Parte de Livro
Ana Azevedo (Autor) (FEUP); Fábio M. Carvalho (Autor) (FEUP); Luciana Gomes (Autor) (FEUP); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP)
2022
Outra Publicação em Revista Científica Internacional
Carvalho, FM (Autor) (Outra); Azevedo, A (Autor) (Outra); Ferreira, MM (Autor) (Outra); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP); Luciana Gomes (Autor) (FEUP)
2022
Poster em Conferência Internacional
Luciana Gomes (Autor) (FEUP); Ana Azevedo (Autor) (Outra); Marta Ferreira (Autor) (Outra); Gabriel Monteiro (Autor) (Outra); Filipe Mergulhão (Autor) (FEUP)
2023
Instituições Participantes no Projeto
Instituição Contacto Criar Tab?
Nome Nome Curto País Tipo Participação Nome Telefone Email
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto FEUP Portugal Universidade Proponente
Associação do Instituto Superior Técnico para a Investigação e o Desenvolvimento IST-ID Portugal Instituição sem fins lucrativos Parceiro
 
Orçamentos e Equipas
Orçamento Aprovado: 204.820,97 EUR
Valor Financiado Aprovado: 204.820,97 EUR
Valor co-financiado Aprovado: 0,00 EUR
Taxa de Financiamento: 100 %
Orçamento Confidencial:

Pessoas no Projeto

Instituição Nome Nome Curto Função Dedicação (%) Contribuição (%) Afetação
Data de Início Data de Fim
FEUP Ana Cláudia Moreira Azevedo ACMA Bolseiro 100 2019-03-12 2020-12-31
FEUP Fábio Rafael Moreira Carvalho FRMC Bolseiro 100 2021-02-15 2022-05-31
FEUP Filipe José Menezes Mergulhão FJMM Investigador Responsável na UO 2018-10-01 2022-03-31
FEUP Rita Daniela Teixeira dos Santos RDTS Investigador 100 2019-07-29 2022-05-31

Técnicos no Projeto

Técnico Contacto
FEUP 624190 Maria de Lurdes Fernandes de Matos Gonçalves
Laboratórios
Mais informações Não existem Laboratórios associados ao Projeto.
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