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Bioprospecção da microbiota intestinal de Synthermes wheeleri utilizando o metagenoma bacteriano para minerar enzimas capazes de converter lignocelulose em químicos com alto valor agregado
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/875335
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Krüger, Ricardo Henrique | - |
| Autor(es): dc.creator | Lima, Raul Alcântara Teixeira | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-10-23T15:08:19Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-10-23T15:08:19Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-01 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-10-29 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48490 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/875335 | - |
| Descrição: dc.description | Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2023. | - |
| Descrição: dc.description | Os cupins consomem aproximadamente 3 a 7 bilhões de toneladas de materiais lignocelulósicos por ano e, portanto, representam um dos decompositores de lignocelulose mais prolíficos e eficientes da Terra. A bioconversão de polissacarídeos da parede celular por cupins é um processo altamente coordenado alcançado pelos simbiontes microbianos residentes no intestino. Neste trabalho objetivamos utilizar o potencial biotecnológico desses microrganismos para a obtenção de enzimas capazes de converter os polissacarídeos em produtos químicos de alto valor agregado e entender como as GHs se distribuem no instestino da espécie. O processo foi realizado com o metagenoma intestinal bacteriano de Syntermes wheeleri, uma espécie endêmica de cupins do cerrado brasileiro. Aqui desenvolvemos análises de bioinformática integrada que sugeriu grupos de proteínas em árvores filogenéticas com potencial de inovação. Os domínios dessas proteínas foram distribuídos em Glicosil Hidrolases (GHs) - 3, 5, 9 e 10 com representantes dos filos Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes e Spirochaeta, entre outros. Com o objetivo de caracterizar e avaliar o potencial biotecnológico utilizamos E. coli BL21(DE3) e os sistemas de plasmídeos pET para sintetizar alguns deles. Os resultados bioquímicos demonstraram 40-50ºC como a melhor temperatura de atividade para Exo8574 (exoglucanase) e Bgl7226 (βglicosidase), além de apresentarem pH ácido e básico como pH ótimo, respectivamente. O dicroísmo circular demonstrou a dependência da estrutura secundária pelo pH de acordo com a mudança nas quantidades de α-hélices e folhas β. Essas características proporcionaram as melhores condições para a sacarificação. Este processo pode ser usado em diferentes biomassas, como canade-açúcar e espiga de milho, usando o tratamento térmico como um processo de pré-tratamento ambientalmente sustentável, em comparação com o pré-tratamento químico, para melhorar o acesso de proteínas aos polissacarídeos. Nossos resultados ajudarão a elucidar a capacidade das enzimas selecionadas do metagenoma de bactérias intestinais de S. wheeleri em processos de biotecnologia de bioconversão de lignocelulose. | - |
| Descrição: dc.description | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). | - |
| Descrição: dc.description | Termites consume approximately 3 to 7 billion tons of lignocellulosic materials per year and therefore represent one of the most prolific and efficient lignocellulose decomposers on Earth. The bioconversion of cell wall polysaccharides by termites is a highly coordinated process achieved by microbial symbionts residing in the gut. In this work we aimed to use the biotechnological potential of these microorganisms to obtain enzymes capable of converting polysaccharides into high value-added chemicals and to understand how GHs are distributed in the gut of the species. The process was carried out with the bacterial gut metagenome of Syntermes wheeleri, an endemic termite species from the Brazilian cerrado. Here we developed integrated bioinformatics analyses that suggested groups of proteins in phylogenetic trees with potential for innovation. The domains of these proteins were distributed in Glycosyl Hydrolases (GHs) - 3, 5, 9 and 10 with representatives of the phyla Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes and Spirochaeta, among others. In order to characterize and evaluate their biotechnological potential, we used E. coli BL21(DE3) and pET plasmid systems to synthesize some of them. The biochemical results showed 40-50ºC as the best activity temperature for Exo8574 (exoglucanase) and Bgl7226 (β-glucosidase), as well as acidic and basic pH as the optimum pH, respectively. Circular dichroism showed the dependence of the secondary structure on pH according to the change in the quantities of α-helices and β-sheets. These characteristics provided the best conditions for saccharification. This process can be used on different biomasses, such as sugarcane and corncob, using heat treatment as an environmentally sustainable pretreatment process, compared to chemical pretreatment, to improve protein access to polysaccharides. Our results will help elucidate the capacity of selected enzymes from the S. wheeleri gut bacteria metagenome in lignocellulose bioconversion biotechnology processes. | - |
| Descrição: dc.description | Instituto de Ciências Biológicas (IB) | - |
| Descrição: dc.description | Departamento de Biologia Celular (IB CEL) | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Direitos: dc.rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Polissacarídeos | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Bioinformática | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Enzimas - análise | - |
| Título: dc.title | Bioprospecção da microbiota intestinal de Synthermes wheeleri utilizando o metagenoma bacteriano para minerar enzimas capazes de converter lignocelulose em químicos com alto valor agregado | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB | |
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