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Seleção de genes codificadores de PHA sintases para a construção de recombinantes em Burkholderia sacchari e Pseudomonas SP e avaliação da produção de polihidroxialcanoatos com diferentes composições monoméricas

Processo: 12/07370-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de julho de 2012
Vigência (Término): 30 de junho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Pesquisador responsável:Luiziana Ferreira da Silva
Beneficiário:Thandara Garcia Ravelli
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Burkholderia   Metagenômica   Biopolímeros   Pseudomonas

Resumo

Polihidroxialcanoatos (PHA) são poliésteres acumulados por diversas bactérias a partir de fontes renováveis que despertam grande interesse industrial por serem termoplásticos, biodegradáveis e biocompatíveis. A variabilidade da composição monomérica de PHA determina suas propriedades mecânicas e permite seu uso em diversas aplicações. Os PHA podem ser formados por monômeros de cadeia curta (PHASCL) ou média (PHAMCL), ou ainda, formar copolímeros (PHASCL-PHAMCL) que têm propriedades intermediárias.Três aspectos são determinantes para a produção de PHA: a fonte de carbono, as vias metabólicas bacterianas e a enzima PHA sintase. A enzima PHA sintase catalisa a polimerização de moléculas de R-hidroxiacil-CoA formando o biopolímero, sendo, assim, a enzima chave na biossíntese de PHA. São conhecidos quatro tipos de PHA sintases, de acordo com a especificidade pelo substrato e pela composição de peptídeos. Os tipos I e II possuem só uma subunidade peptídica, enquanto os tipos III e IV possuem 2 subunidades. Muitos estudos têm sido desenvolvidos procurando novas informações sobre PHA em diferentes ambientes. Estudos recentes buscaram possíveis genes codificadores destas enzimas em uma biblioteca metagenômica de solo de Mata Atlântica, gerando uma pequena coleção de clones promissores detectados por PCR (Proc. FAPESP 10/50473-4, em andamento). Aproximadamente 70 geraram amplicons a partir de primers para classe III, entretanto, sequenciamento de alguns clones selecionados ao acaso indicou similaridade com genes codificadores de enzimas diferentes de PHA sintases. Os demais clones foram positivos para genes codificadores de enzimas das classes I, II ou IV. Apenas alguns clones ao acaso foram sequenciados ou mesmo pools de clones. Algumas amostras positivas para os grupos I e II foram sequenciadas, apresentando similaridade com genes codificadores de enzimas de classe II. Quanto às amostras positivas para classe IV, de fato foram similares aos genes de classe IV, quando sequenciadas. Neste trabalho, pretende-se confirmar os resultados acima, selecionar clones mais promissores ( que codifiquem PHA sintases potencialmente novas) e expressá-los em mutantes afetados em sua PHA sintase natural, verificando o tipo de PHA produzido. Mutantes com diferentes arcabouços metabólicos serão empregados: Pseudomonas putida - naturalmente acumuladora de PHAMCL - e Burkhoderia sacchari - acumuladora de PHASCL quando sua enzima natural está presente. Nosso grande interesse no momento são combinações de HASCL com HAMCL, que apresentam propriedades intermediárias às de HASCL ou HAMCL isoladamente e têm sido pouco estudados na literatura.

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

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