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Expressão e caracterização estrutural e funcional de sequências genômicas codificadoras de enzimas lipolíticas

Processo: 11/09064-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2011
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Pesquisador responsável:Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
Beneficiário:Thaís Carvalho Maester Casanova
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
Assunto(s):Cristalização   Modelagem molecular   Lipase

Resumo

A versatilidade das enzimas possibilita seu uso em diversas aplicações, incluindo processos de catálise de polímeros naturais, tais como amido, celulose e proteínas, bem como para síntese regiosseletiva ou enantiosseletiva de produtos químicos assimétricos. No futuro, novas aplicações biotecnológicas devem impulsionar o mercado de enzimas industriais. Dessa forma, a substituição de catalisadores químicos em processos industriais pelas enzimas ocasiona redução de tempo e energia, possibilidade de redução de rejeitos industriais que podem comprometer o meio ambiente, e assim, reversão em benefícios econômicos. Dentro deste contexto, as enzimas lipolíticas vêm atraindo atenção no mercado global devido ao enorme potencial biotecnológico que possuem, seja para formulação de detergentes, na indústria de couro, na produção de cosméticos, fármacos, aromas, biodiesel, dentre outros. A maior parte das lipases é de origem microbiana, apresenta baixa toxicidade, e é facilmente biodegradável. Tendo em vista os estudos em diversidade microbiana, pode-se afirmar que a maioria dos micro-organismos que compõe a biosfera ainda não foi estudada. Por meio da amplificação, clonagem e análise do DNA microbiano podem ser avaliadas mais detalhadamente fisiologia e função dos micro-organismos na natureza. Os genomas da microbiota total encontrada em uma comunidade são denominados de metagenoma. A fim de acessar o recurso genético das espécies microbianas, a metagenômica tornou-se uma abordagem que oferece a possibilidade de encontrar novos genes codificadores de produtos relevantes como lipases e esterases. Em trabalho realizado anteriormente (projeto de Mestrado com processo de número 2009/03772-9), foram prospectados genes para a codificação de enzimas lipolíticas em uma biblioteca metagenômica fosmidial de um consórcio microbiano degradador de hidrocarbonetos de petróleo obtido de solo contaminado com resíduos de lubrificantes. Por meio da análise dos quadros abertos de leitura (ORFs), foram identificadas regiões codificadoras de enzimas lipolíticas que apresentam baixa similaridade com sequências depositadas nos principais bancos de sequências conhecidos, sendo que a caracterização preliminar destas enzimas revelou seu alto potencial biotecnológico. Dessa forma, o presente projeto tem por objetivo expressar em larga escala, caracterizar bioquimicamente e cristalizar s enzimas lipolíticas codificadas pelas ORFs selecionadas.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MAESTER, THAIS CARVALHO; PEREIRA, MARIANA RANGEL; MACHADO SIERRA, E. G.; BALAN, ANDREA; DE MACEDO LEMOS, ELIANA GERTRUDES. Characterization of EST3: a metagenome-derived esterase with suitable properties for biotechnological applications. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 100, n. 13, p. 5815-5827, JUL 2016. Citações Web of Science: 10.

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