Bioprospecção da Chromobacterium violaceum para a biorremediação do chumbo: aplicações em biotecnologia e educação em saúde

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Alencar, Feliphe Lacerda Souza de
• Orientador(a): Amaral, Viviane Souza do
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE - PRODEMA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Chromobacterium violaceum; Bioprospecção; Biorremediação; Microscopia eletônica; Proteômica; Chumbo
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29715

A presença do chumbo no meio ambiente pode ocasionar agravos não somente ao equilíbrio ecológico, mas também à saúde humana. Diante do exposto, se enfatiza a necessidade quanto ao desenvolvimento, aplicação e divulgação de metodologias destinadas ao controle e reversão dessa problemática, a exemplo da biorremediação, tendo por base o estudo do potencial biorremediador de diferentes cepas de Chromobacterium violaceum. Foram realizados levantamentos teóricos destinados a um melhor entendimento acerca da biorremediação de metais pesados no cenário mundial, bem como referentes a um melhor conhecimento da C. violaceum e suas respectivas potencialidades biotecnológicas. No que tange a bioprospecção para a biorremediação do chumbo, foram avaliadas duas cepas da respectiva bactéria, a ATCC 12472 fornecida pelo Laboratório de Biologia Molecular e Genômica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a cepa denominada SCV 1, isolada do açude Riacho da Cachoeira, localizado no município de Lajes Pintadas, semiárido do Rio Grande do Norte, e impactado, sobretudo, pela radiação natural, associada ao decaimento do chumbo. As cepas foram testadas quanto ao padrão de resistência ao metal em concentrações decrescentes e diferentes tempos de exposição, avaliando-se em seguida suas potencialidades quanto à remoção in vitro do chumbo por espectrofotometria de absorção atômica, bem como suas capacidades de se biossorver ao metal, através da metodologia de microscopia eletrônica de varredura. As análises de proteômica, caracterização e comparação do perfil proteico total das respectivas cepas, ATCC e SCV 1 foram baseadas em nano cromatografia líquida acoplada a ionização eletrospray e espectrometria de massas sequencial. Os dados observados são promissores, no que se refere à viabilidade de uso da C. violaceum como ferramenta para a biorremediação do chumbo. Ambas as cepas, ATCC 12472 e SVC 1 apresentaram padrões similares de resistência quando expostas às concentrações mais baixas do chumbo (0,5 mM a 3 mM). Entretanto, a cepa SCV 1, foi mais eficiente do que a cepa ATCC 12472, para as concentrações de 4 a 5 mM. Ao comparar a eficiência quanto à remoção in vitro do metal no meio, a cepa SCV 1 foi capaz de remover em até 40% mais o metal quando comparada à ATCC 12472. A C. violaceum foi capaz de se biossorver ao chumbo, sem, no entanto, sofrer alterações em sua estrutura. A análise de proteoma revelou um total de 1930 proteínas em ambas as cepas, sendo descritas diversas proteínas candidatas à biorremediação chumbo, relacionadas aos mecanismos de biossorção; efluxo e captação iônica (bioacumulação); transporte de biomoléculas e biometilação. Ademais foram identificadas proteínas bottlenecks, essenciais à manutenção e homeostase do interatoma e desempenharam, sobretudo, funções associadas ao reparo, resposta ao estresse e aclimação. Sendo assim, as alterações no perfil de proteínas da C. violaceum, observadas neste estudo, indicam uma reprogramação em seu metabolismo e revela a sua importante capacidade para a biorremediação do chumbo.