Caracterização genética, produção de biopolímeros extracelulares e proteoma de bactérias diazotróficas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Oliveira, José de Paula
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual do Ceará
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://siduece.uece.br/siduece/trabalhoAcademicoPublico.jsf?id=70678
Resumo: Os exopolissacarídeos microbianos vêm sendo estudados cada vez mais devido as suas propriedades reológicas que em determinados casos superam as características funcionais dos polissacarídeos de origem vegetal, além das seguintes vantagens: produção independente de condições climáticas, possibilidade de utilização de matériasprimas regionais, maior rapidez na obtenção do produto acabado e necessidade de espaço relativamente pequeno para a sua produção. Esse trabalho teve como objetivos caracterizar as estirpes IPA 403 e IPA 49 por análises da região 16S rDNA amplificada por reação em cadeia da polimerase (PCR); usada como padrão de Rhizobium tropici a estirpe CIAT 899 (CIAT – Colômbia); avaliar a produção de biopolímeros, composição química e reologia das estirpes citadas acima nos tempos de 132 , 144 e 168 horas de cultivo e identificar proteínas solúveis intracelulares por meio de técnicas de 2D - PAGE e espectrometria de massa no tempo de 168 horas de cultivo. As estirpes (IPA 403 e IPA 49) foram isoladas do Semi - Árido de Pernambuco – Região do Araripe foram realizadas através da comparação das sequencias parciais dos genes 16S rDNA. A reação em cadeia da polimerase foi realizada utilizando os oligonucleotídeos iniciadores de reação Y1 e Y3 desenvolvidos para amplificação parcial do gene 16S rRNA de rizóbios. A reação de PCR foi conduzida em um termociclador com a seguinte programação: desnaturação inicial a 94o C por 2 min; 29 ciclos de desnaturação (94o C por 45 s), anelamento (50o C por 45 s) e extensão (72o C por 1 min) e uma extensão final a 72o C por 2 min. A recuperação dos biopolímeros foi realizada através da precipitação com álcool etílico (PA) na proporção de 1:3 (v/v) e a produção foi obtida avaliando-se a massa do produto seco por volume de meio de cultivo. A viscosidade foi determinada em um viscosímetro com taxa de cisalhamento variando entre 39,6 S-1 a 165 S-1 e viscosidade de 1,5 mPa.s. Foram realizados os teores de ácido pirúvico e acetil, e a composição química foi obtida através de cromatografia em camada delgada comparativa. Com base em 99 % de similaridade as análises das seqüências parciais do gene 16S rDNA confirmaram que as estirpes estudadas pertencem a espécie Rhizobium tropici. Quanto à produção de biopolímero a estirpe IPA 403 foi superior em relação às estirpes CIAT 899 e IPA 49, 25,44 g/L, 17,15 g/L e 11,25 g/L respectivamente, no tempo de 168 horas de cultivo. Com relação ao comportamento reológico dos biopolímeros produzidos a estirpe IPA 403 obteve a maior viscosidade (224 mPa.s.) entre as estirpes estudadas. Quanto a composição química dos biopolímeros a estirpe IPA 49 obteve a maior percentagem de acetil e ácido pirúvico, 5,60 % e 7,00 % respectivamente. Com relação aos teores de açucares presentes nos biopolímeros todas as estirpes apresentaram galactose e glicose. A fucose só foi identificada nas estirpes CIAT 899 e IPA 49 enquanto que o ácido urônico só foi detectado na estirpe IPA 403. A análise proteômica dos metabólitos produzidos pelas estirpes CIAT 899, IPA 403 e IPA 49 em 168 horas de cultivo apresentaram diversas proteínas dentre elas elongation factor TU, chaperona, GroEL / GroEs, glicosiltransferase (putative glycosyltransferase) que tem como uma das funções catalisar a produção de polissacarídeos. As dinitrogenase e nitrogenase ferro proteínas estão envolvidas no processo de redução do nitrogênio atmosférico fazendo parte do complexo da nitrogenase. A proteína glyceraldeideo-3-fosfato dehidrogenase do complexo energético está envolvida na glicólise, além de outras duas proteínas a eletron transfer flavoproteina beta subunit e dehidrogenase. Os resultados permitiram avaliar a qualidade do biopolímero produzido pelas estirpes utilizadas no experimento e de seu proteoma ao final de 168 horas de cultivo. Palavras chave: Rhizobium; exopolissacarídeos; 16S rDNA; composição química; proteoma.