The National Alcohol Program – PróAlcool, created by the government of Brazil in 1975 resulted less dependency on fossil fuels. The addition of 25% ethanol to gasoline reduced the import of 550 million barrels oil and also reduced the emission CO2 by 110 million tons. Today, 44% of the Brazilian energy matrix is renewable and 13.5% is derived from sugarcane. Brazil has a land area of 851 million hectares, of which 54% are preserved, including the Amazon forest (350 million hectares). From the land available for agriculture (340 million hectares), only 0.9% is occupied by sugarcane as energy crop, showing a great expansion potential. Studies have shown that in the coming years, ethanol yield per hectare of sugarcane, which presently is 6000 L/ha, could reach 10,000 L/ha, if 50% of the produced bagasse would be converted to ethanol. This article describes the efforts of different Brazilian institutions and research groups on second generation bioethanol production, especially from sugarcane bagasse.

Carbon emissions related to human activities have been significantly contributing to the elevation of atmospheric [CO2] and temperature. More recently, carbon emissions have greatly accelerated, thus much stronger effects on crops are expected. Here, we revise literature data concerning the physiological effects of CO2 enrichment and temperature rise on crop species. We discuss the main advantages and limitations of the most used CO2-enrichment technologies, the Open-Top Chambers (OTCs) and the Free-Air Carbon Enrichment (FACE). Within the conditions expected for the next few years, the physiological responses of crops suggest that they will grow faster, with slight changes in development, such as flowering and fruiting, depending on the species. There is growing evidence suggesting that C3 crops are likely to produce more harvestable products and that both C3 and C4 crops are likely to use less water with rising atmospheric [CO2] in the absence of stressful conditions. However, the beneficial direct impact of elevated [CO2] on crop yield can be offset by other effects of climate change, such as elevated temperatures and altered patterns of precipitation. Changes in food quality in a warmer, high-CO2 world are to be expected, e.g., decreased protein and mineral nutrient concentrations, as well as altered lipid composition. We point out that studies related to changes in crop yield and food quality as a consequence of global climatic changes should be priority areas for further studies, particularly because they will be increasingly associated with food security.

Abstract The disease caused by SARS-CoV2, covid-19, rapidly spreads worldwide, causing the greatest threat to global public health in the last 100 years. This scenario has become catastrophic as there are no approved vaccines to prevent the disease, and the main measures to contain the virus transmission are confinement and social distancing. One priority strategy is based on drug repurposing by pursuing antiviral chemotherapy that can control transmission and prevent complications associated with covid-19. With this aim, we performed a high content screening assay for the discovery of anti-SARS-CoV-2 compounds. From the 65 screened compounds, we have found four drugs capable to selectively inhibit SARS-CoV-2 in vitro infection: brequinar, abiraterone acetate, neomycin, and the extract of Hedera helix . Brequinar and abiraterone acetate had higher inhibition potency against SARS-CoV-2 than neomycin and Hedera helix extract, respectively. Drugs with reported antiviral activity and in clinical trials for covid-19, chloroquine, ivermectin, and nitazoxanide, were also included in the screening, and the last two were found to be non-selective. We used a data mining approach to build drug-host molecules-biological function-disease networks to show in a holistic way how each compound is interconnected with host node molecules and virus infection, replication, inflammatory response, and cell apoptosis. In summary, the present manuscript identified four drugs with active inhibition effect on SARS-CoV-2 in vitro infection, and by network analysis, we provided new insights and starting points for the clinical evaluation and repurposing process to treat SARS-CoV-2 infection. Summary sentence Discovery of drug repurposing candidates, inhibitors of SARS-CoV-2 infection in vitro , using a phenotypic screening strategy and network analysis.

Abstract Elevated CO 2 (E[CO 2 ]) improves the biomass and yield when combined with water-stress in C4 plants. Although several studies described the molecular response of the C4 plant Sorghum bicolor during drought exposure, none reported its combinatorial effect with E[CO 2 ] in the roots. We decided to perform a molecular analysis using green prop roots, the portion of the radicular system photosynthetically active and more sensible to drought. Whole-transcriptome analysis identified 394 up- and 1,471 down-regulated genes. Among the E[CO 2 ] induced pathways, photosynthesis stood out. Carbon fixation, phenylpropanoid, phenolic compounds, and fatty acid biosynthesis-related pathways were repressed. Protein family analysis showed induction of chlorophyll a - b binding protein family, and repression of glutathione-related enzymes. Protein-protein interaction networks exhibited well-defined clusters, including genes related to cell organization and biogenesis, oxi-reduction process, and photosynthesis being induced. The findings suggest that the E[CO 2 ] mitigates the water deficit by antioxidant and osmoregulation activity, as well as by accumulation of sugar-alcohols in the green prop roots, which may be responsible by the increase in biomass together with the cell proliferation. The higher carbon uptake explains the increase in photosynthetic and primary metabolism activities. Our data revealed that green prop roots present an intriguing metabolism under water deficit and E[CO 2 ], showing its crucial role in the drought tolerance acquisition in a predicted future global atmosphere.

Abstract The β-glucosidase gene from Aspergillus nidulans FGSC A4 was cloned and overexpressed in the A. nidulans A773. The resulting purified β-glucosidase, named AnGH3, is a monomeric enzyme with a molecular weight of approximately 80 kDa, as confirmed by SDS-PAGE. Circular dichroism further validated its unique canonical barrel fold (β/α), a feature also observed in the 3D homology model of AnGH3. The most striking aspect of this recombinant enzyme is its robustness, as it retained 100% activity after 24 h of incubation at 45 and 50 ºC and pH 6.0. Even at 55 °C, it maintained 72% of its enzymatic activity after 6 h of incubation at the same pH. The kinetic parameters V max , K M , and Kcat/K M for ρ -nitrophenyl-β-D-glucopyranoside ( ρ NPG) and cellobiose were also determined. Using ρ NPG, the enzyme demonstrated a V max of 212 U mg − 1 , K M of 0.0607 mmol L − 1 , and K cat /K M of 4521 mmol L − 1 s − 1 when incubated at pH 6.0 and 65 °C. The K M , V max , and K cat /K M using cellobiose were 2.7 mmol L − 1 , 57 U mg − 1 , and 27 mmol –1 s − 1 , respectively. AnGH3 activity was significantly enhanced by xylose and ethanol at concentrations up to 1.5 mol L − 1 and 25%, respectively. Even in challenging conditions, at 65 °C and pH 6.0, the enzyme maintained its activity, retaining 100% and 70% of its initial activity in the presence of 200 mmol L − 1 furfural and 5-hydroxymethylfurfural (HMF), respectively. The potential of this enzyme was further demonstrated by its application in the saccharification of the forage grass Panicum maximum , where it led to a 48% increase in glucose release after 24 h. These unique characteristics, including high catalytic performance, good thermal stability in hydrolysis temperature, and tolerance to elevated concentrations of ethanol, D-xylose, furfural, and HMF, position this recombinant enzyme as a promising tool in the hydrolysis of lignocellulosic biomass as part of an efficient multi-enzyme cocktail, thereby opening new avenues in the field of biotechnology and enzymology.

The examination of fungal secretomes has garnered attention for its potential to unveil the repertoire of secreted proteins, notably CAZymes (Carbohydrate-Active enzymes), across various microorganisms. This study presents findings on categorizing the secretome profile of CAZymes by their function and family, derived from the filamentous fungus Trichoderma longibrachiatum LMBC 172. The cultivation was performed through submerged fermentation with three distinct carbon sources: sugarcane bagasse, tamarind seeds, and a control simulating hemicellulose containing 0.5% beechwood xylan plus 0.5% oat spelt xylan. The secretome analysis revealed 206 distinct CAZymes. Each carbon source showed particularities and differences. Of these, 89 proteins were produced simultaneously with all the carbon sources; specifically, 41 proteins using only the hemicellulose simulation, 29 proteins when sugarcane bagasse was used as a carbon source, and only 3 when tamarind seeds were used. However, in this last condition, there was a high intensity of xyloglucanase GH74 production, thus reaffirming the richness of xyloglucan in the constitution of these seeds. When evaluating the proteins found in two conditions, 18 proteins were shown between the simulation of hemicellulose and sugarcane bagasse, 11 proteins between the simulation of hemicellulose and tamarind seeds, and 15 proteins between sugarcane bagasse and tamarind seeds. Among the proteins found, there are representatives of different families such as glycosyl hydrolases (GHs) that cleave cellulose, hemicellulose, pectin, or other components; carbohydrate esterases (CEs); polysaccharide lyases (PLs); carbohydrate-binding modules (CBMs); and auxiliary activity enzymes (AAs). These results demonstrate the importance of analyzing CAZymes secreted by microorganisms under different culture conditions.

Government plans are crucial for strengthening democratic regimes by defining clear policies and priorities, and by serving as essential channels of communication with voters and social groups within electoral systems. The political commitment to align these plans with the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs) of the 2030 Agenda reflects an effort to integrate global priorities into local agendas. Such alignment is critical for fostering sustainable and inclusive progress. However, despite its importance, research on the intersection between government plans and the SDGs remains limited. In this study, we used natural language processing (NLP), artificial intelligence, and statistical analysis to examine the government plans of ten candidates in the 2022 gubernatorial election in the Brazilian state of São Paulo. Our analysis identified key policy topics, explored patterns and trends, and assessed alignment with the 17 SDGs across the social (SDGs 1, 2, 3, 4, 5, 10, and 16), environmental (SDGs 6, 13, 14, and 15), and economic (SDGs 7, 8, 9, 11, and 12) dimensions. The findings emphasize the need for government plans that are more closely aligned with sustainable development goals and that demonstrate a strong political commitment to addressing critical issues, particularly the impacts of climate change. This is especially urgent for the state of São Paulo, which faces significant challenges, including natural disasters, heat waves, flooding, water scarcity, and infrastructure deficiencies.