Modelagem in silico do gene gumD e sua rede de interação em Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 - Oliveira, Izamara Gesiele Bezerra de (2023)
A biologia de sistemas é um ramo da ciência que visa compreender as interações e organização das partes moleculares, celulares e organismos para a produção dos complexos processos biológicos. Para alcançar esse objetivo, são empregados diversos métodos experimentais, incluindo genômica, proteômica e metabolômica, bem como ferramentas computacionais sofisticadas, como modelagem matemática, simulação e análise de redes complexas. Neste contexto, a Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 se destaca como uma bactéria diazotrófica endofítica, conhecida por sua tolerância ao ar e por desempenhar um papel fundamental na fixação biológica de nitrogênio (FBN). Pesquisas evidenciaram que o gene gumD dessa bactéria é essencial para a produção de Exopolissacarídeos (EPS). O objetivo deste trabalho é compreender a função da proteína GumD em G. diazotrophicus PAL5, especialmente relacionada à sua interação com as plantas. Para isso, foi utilizada a modelagem in silico e construção de redes de interação dessa proteína. Essa abordagem envolveu a obtenção de informações das proteínas em bancos de dados como UniProt, NCBI, Prosite e Pfam. A modelagem 3D foi realizada utilizando a ferramenta I-TASSER, e os modelos foram refinados e avaliados por meio do ModRefiner e MolProbity, respectivamente. A visualização dos modelos foi feita no programa Chimera 1.16. A análise da rede de interação e Clusters, que foi realizada utilizando o STRING, apontou que a proteína codificada pelo gene gumD está envolvida nos processos de transferase de polissacarídeos. Os dados obtidos sugerem que essa proteína está envolvida no transporte de polissacarídeos, o que pode facilitar a formação do biofilme e, possivelmente, influenciar na interação da bactéria G. diazotrophicus PAL5 com as plantas. É importante ressaltar que esses resultados são baseados em análises computacionais e preditivas, sendo necessários estudos experimentais adicionais para validar e confirmar as interações e funções da proteína GumD. O aprofundamento dessas investigações contribuirá para uma melhor compreensão do papel dessa proteína na relação bactéria-planta e abrirá caminho para aplicações práticas na agricultura, como o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas para aprimorar o rendimento das culturas.