Alteração Proteômica em Zymomonas mobilis durante a Produção de Levana

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: CAVALCANTI, Danilo Ramos
• Orientador(a): SILVA, Márcia Vanusa da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
• Palavras-chave em Português: Expressão diferencial; Fermentação; Proteômica; Zymomonas mobilis
• Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/13328

Levana é um polímero de frutose produzido por Zymomonas mobilis que apresenta propriedades físico-químicas e biológicas que possibilitam seu uso pelas indústrias alimentícia e farmacêutica. Visando-se detectar proteínas diferencialmente expressas durante a produção deste polímero, procedeu-se a análise proteômica por meio de eletroforese bidimensional seguida por espectrometria de massas. Uma vez que as proteínas são os elementos efetores da expressão gênica e que a análise de proteomas pode auxiliar na identificação de pontos de controle do metabolismo determinantes para a biossíntese. Inicialmente, foi realizada a padronização da etapa de extração de proteínas totais solúveis de modo a obter-se uma análise proteômica global reprodutível e de qualidade. Foram testados três métodos de extração de proteínas totais (trizol, Mehta e Rosato e tampão de lise) em cinco linhagens (Ag11, ZAG-12, ZM4, ZAP e Z1-87) de Z. mobilis que apresentam características metabólicas diferenciadas. Dentre esses métodos, o do reagente Trizol possibilitou a obtenção de proteínas totais em quantidade e qualidade para as análises propostas. A linhagem ZAG-12, por se destacar entre as demais em termos quantitativos na produção de levana, foi escolhida para a realização dos estudos proteômicos. Esta bactéria foi crescida em meio de glicose por 24 horas, inoculada em meio de sacarose na concentração de 100 g L-1 por 24 horas e submetida à fermentação em meio de sacarose na concentração de 200 g L-1 por 72 horas. Alíquotas foram colhidas a cada 24 horas para dosagem de carboidratos e etanol por cromatografia líquida de alta eficiência, e dosagem de levana. Para análise das proteínas diferencialmente expressas foram coletadas amostras nos tempos inicial e final da fermentação. Pode-se reconhecer aproximadamente 450 proteínas diferentes em cada gel e 44 proteínas com expressão diferenciada na comparação das duas condições estudadas. Estas proteínas foram analisadas pelo espectrômetro do tipo MALDI TOF/TOF. As proteínas diferencialmente expressas identificadas foram agrupadas de acordo com suas funções no metabolismo, em que 57% estão associadas com o metabolismo de carboidratos, 13% com mecanismos de tradução e os outros 30% com outros metabolismos, biossíntese e transcrição. Este trabalho contribuiu no estabelecimento de metodologias eficientes para obtenção de proteínas totais solúveis, assim como definiu as melhores condições para separação de proteínas por eletroforese bidimensional em Z. mobilis. Além disso, os resultados obtidos servirão como base para o entendimento acerca do metabolismo da Z. mobilis durante a produção de levana e abrirão oportunidades para novos estudos.