Identificação e caracterização funcional de genes de origem metagenômica associados à resistência ao estresse em bactérias (2023)
- Authors:
- Autor USP: JUAREZ, JOSHELIN HUANCA - FMRP
- Unidade: FMRP
- Sigla do Departamento: RBP
- DOI: 10.11606/D.17.2023.tde-11042023-094118
- Subjects: BIOTECNOLOGIA; ESTRESSE
- Keywords: Biotecnologia industrial; Industrial biotechnology; Metagenômica; Metagenomics; Resistência ao estresse; Stress resistance
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A biotecnologia industrial desenvolveu-se rapidamente como uma plataforma de produção de bens benéficos para a sociedade, atribuíveis decorrente ao uso de fábricas de células, tendo como uma de suas principais vantagens o uso de recursos renováveis como mínimo de impacto ao meio ambiente. Bioprodutos industriais são menos competitivos do que produtos produzidos quimicamente devido deficiências dos bioprocessos microbianos ou enzimáticos convencionais; portanto, tornam-se necessárias tecnologias aprimoradas para engenharia e otimização de deformação. O potencial genético de bactérias que vivem em ambientes extremos, como aqueles com alta salinidade, baixo pH e outros fatores, é explorado usando técnicas metagenômicas. O desenvolvimento de microrganismos robustos e eficientes pode beneficiar-se da compreensão dos mecanismos moleculares empregados para sobreviver em condições extremas. Neste trabalho, a fim de construir circuitos de genes sintéticos que possam aumentar a resistência bacteriana a várias situações de estresse, realizou-se a identificação de novos genes em bancos de dados metagenômicos por meio de abordagem in silico. Recuperamos informações de metagenomas de ambientes hostis para identificar genes que codificam chaperonas e outras proteínas como proteases, proteínas de ligaçãoa ácidos nucleicos, entre outras, que fornecem resistência a condições de estresse. As sequências foram identificadas por meio de perfis de Hidden Markov Model (HMM), e posteriormente as mais relevantes foram selecionadas e categorizadas com base na identidade da sequência de proteínas e revisão da literatura. Dez sequências de proteínas, incluindo a proteína de ligação ao DNA HU, a protease dependente de ATP ClpP e a proteína chaperona DnaJ foram selecionadas e caracterizadas funcionalmente emEscherichia coli sob seis condições de estresse: alta temperatura, acidez, estresse oxidativo, estresse osmótico, radiação UV e ácidop-cumárico. Mediante esta abordagem, foram identificadas cinco proteínas que responderam ao menos a duas condições de estresse em comparação com culturas controle. Essas descobertas demonstraram que as técnicas metagenômicas e as ferramentas de bioinformática podem atuar na prospecção de novos genes que apresentam potencial de aumentar a resiliência das bactérias a situações de estresse
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2023
- Data da defesa: 26.01.2023
- Este artigo possui versão em acesso aberto
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- Versão do Documento: Versão publicada (Published version)
-
Status: Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access) -
ABNT
JUAREZ, Joshelin Huanca. Identificação e caracterização funcional de genes de origem metagenômica associados à resistência ao estresse em bactérias. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-11042023-094118/. Acesso em: 11 mar. 2026. -
APA
Juarez, J. H. (2023). Identificação e caracterização funcional de genes de origem metagenômica associados à resistência ao estresse em bactérias (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-11042023-094118/ -
NLM
Juarez JH. Identificação e caracterização funcional de genes de origem metagenômica associados à resistência ao estresse em bactérias [Internet]. 2023 ;[citado 2026 mar. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-11042023-094118/ -
Vancouver
Juarez JH. Identificação e caracterização funcional de genes de origem metagenômica associados à resistência ao estresse em bactérias [Internet]. 2023 ;[citado 2026 mar. 11 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-11042023-094118/
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