Banca de QUALIFICAÇÃO: LARISSA QUEIROZ DOS SANTOS

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: LARISSA QUEIROZ DOS SANTOS
DATA: 16/08/2024
HORA: 14:00
LOCAL: Sala MAT-02 - ICB - UFPA
TÍTULO:

EXPLORANDO AS α-AMILASES DE CIANOBACTÉRIAS: PROSPECÇÃO, CARACTERIZAÇÃO IN SÍLICO E EXPRESSÃO HETERÓLOGA PARA APLICAÇÃO INDUSTRIAL

PALAVRAS-CHAVES:

α-amilase, Cianobactéria, Prospecção Genômica, Bioinformática

PÁGINAS: 50
GRANDE ÁREA: Ciências Biológicas
ÁREA: Biologia Geral
RESUMO:

Cianobactérias são microrganismos procariontes fotossintetizantes capazes de prosperar em diversos habitats graças à versatilidade de seu metabolismo, sendo uma fonte valiosa de biomoléculas de interesse industrial. Nesse sentido, alguns dos produtos obtidos a partir de cianobactérias abrangem enzimas, moléculas bioativas (pigmentos, antibióticos, antivirais), lipídios, compostos para biorremediação e biofertilizantes. A α-amilase (EC 3.2.1.1.) é uma enzima que catalisa a hidrólise de polissacarídeos como o amido e glicogênio em maltose e dextrinas e tem aplicação como aditivo nas indústrias alimentícia, farmacêutica, detergente e têxtil. Devido à diversidade genética das cianobactérias, explorar as α-amilases oriundas destes microrganismos pode revelar enzimas com propriedades bioquímicas únicas e características que não são facilmente encontradas em outras fontes. A investigação e caracterização de uma nova α-amilase foi conduzida utilizando ferramentas de bioinformática. A prospecção molecular foi realizada utilizando o banco de dados RefSeq do NCBI (National Center for Biotechnology Information) com o objetivo de buscar genomas de cianobactérias. A identificação do gene da α-amilase nos genomas foi realizada por uma busca de homologia tendo como referência a enzima de Nostoc PCC 7119, utilizando o software HMMER3.0, que emprega modelos estatísticos em alinhamentos de sequências utilizando o Modelo Oculto de Markov. Posteriormente, as cianobactérias que apresentasse o gene foram selecionadas e filtradas usando o software CD-HIT. As sequências de aminoácidos foram obtidas e alinhadas no Clustal Ômega e submetidas ao servidor ESPript 3.0. A modelagem molecular foi realizada pelo software Swiss-Model, utilizando como modelo a α-amilase de Geobacillus stearothermophilus (código PDB: 4uzu) e parâmetros de avaliação como Qmean, Ramachandram e MolProbity. O docking molecular foi feito no Molegro Virtual Docker, possibilitando a investigação da afinidade da α-amilase de cianobactéria com dois produtos da hidrólise do amido: maltose e maltotriose. Os resultados preliminares exibem uma prospecção molecular inicial que envolveu a análise de 1440 genomas de cianobactérias, identificando 509 que continham o gene da α-amilase. Posteriormente, após um processo de filtragem, a análise foi focada em 15 sequências específicas de aminoácidos associadas ao gene da α-amilase de diferentes gêneros de cianobactérias (Chamaesiphon, Cyanobacterium, Cyanobium, Gloeocapsa, Halomicronema, Halotia, Hyella, Microcoleus, Myxacorys, Nodosilinea, Phormidium, Pseudanabaena, Romeriopsis, Synechococcus e Thermoleptolyngbya). O alinhamento das sequências e análise das estruturas secundárias mostra que a tríade catalítica (Asp-232 Glu-260 D-329) é conservada em cianobactérias. O modelo tridimensional da sequência da α-amilase de Cyanobium foi o mais bem avaliado de acordo com os parâmetros estabelecidos e por isso, foi submetido ao docking molecular. A abordagem in sílico mostra a conservação dos aminoácidos do sítio catalítico da α-amilase de cianobactérias e destaca a preferência da enzima de Cyanobium por maltotriose, um dado contrastante com a prática industrial que utiliza α-amilase maltogênica, e sugere possíveis vantagens biotecnológicas, como a produção mais eficiente de produtos derivados de amido.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1372427 - EVONNILDO COSTA GONCALVES
Interno - 1659023 - JULIANA SILVA CASSOLI
Externo ao Programa - 3144232 - RONALDO CORREIA DA SILVA
Externo à Instituição - TIAGO FERREIRA LEAO