Análise de fluxos metabólicos para a otimização in silico da produção de bioativos por Streptomyces clavuligerus

Resumo

A diversidade de bioativos produzidos por Streptomyces clavuligerus, vários deles de grande interesse terapêutico (cefalosporinas, ácido clavulânico, holomicina, tunicamicina), fez desta espécie um excelente modelo de estudo de inter-relações de mecanismos que governam o metabolismo secundário. Há muitos trabalhos relatando, separadamente, descoberta e/ou elucidação de genes, enzimas, mecanismos reguladores e processos de produção. Porém, maiores avanços na proposição de estratégias para aumentar a produção dos biocompostos têm sido impedidos pela falta de dados da dinâmica entre os metabolismos primário e secundário em S. clavuligerus. Metodologias de análise de fluxos metabólicos são potenciais ferramentas da Engenharia Metabólica para efetuar tais estudos. Nesta abordagem de investigação de sistemas biológicos, a disponibilidade de informações das "ômicas" (genômica, metabolômica, proteômica) permite construir modelos estequiométricos e, aliada à quantificação de variáveis obtidas em cultivos, avaliar a distribuição de fluxos operantes no microrganismo. Simulações utilizando-se softwares específicos conduzem a soluções para as distribuições de fluxos que, com o auxílio de ferramentas de Biologia Molecular e/ou Engenharia de Bioprocessos, permitem propor melhorias no bioprocesso. Este projeto propõe um estudo holístico do metabolismo de S. clavuligerus via análise de fluxos metabólicos. O mutante Hol-80, obtido em projeto de Doutorado (Proc. FAPESP 08/03579-1), servirá para aprofundar a compreensão da espécie, comparando-se o seu comportamento com o da linhagem selvagem (ATCC 27064). (AU)