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Título
ESTUDO DA MOBILIZAÇÃO DE POLIHIDROXIBUTIRATO EM HERBASPIRILLUM SEROPEDICAE

Aluno: Fernanda Holthmam - PIBIC-AF/CNPq - Curso de Farmácia (MT) - Orientador: Marcelo Müller dos Santos - Departamento de Bioquímica - Área de conhecimento: 20802005 - Palavras-chave: polihidroxibutirato; pha depolimerases; herbaspirillum seropedicae - Coorientador: Cícero Silvano Teixeira - Colaborador: Fabio de Oliveira Pedrosa, Emanuel Maltempi de Souza.

Polihidroxibutirato (PHB) é um biopolímero, parte da família dos polihidroxialcanoatos (PHA), produzido por algumas bactérias pela polimerização de 3-hidroxibutiril-CoA, um metabólito sintetizado a partir de acetil-CoA. O PHB é estocado intracelularmente na forma de grânulos, que servem como estoque de carbono e de energia. A biossíntese de PHB ocorre em três passos: (i) duas moléculas de acetil-CoA são condensadas a acetoacetil-CoA, (ii) o acetoacetil-CoA é reduzido a 3-hidroxibutiril-CoA consumindo uma molécula de NADPH e (iii) a PHA sintase polimeriza 3-hidroxibutiril-CoA formando PHB. Em condições de escassez de carbono e/ou de demanda energética, os grânulos de reserva na forma de PHB são mobilizados através das PHA depolimerases pelas seguintes etapas: (i) a PHA depolimerase hidrolisa o PHB liberando monômeros de 3-hidroxibutirato, (ii) o 3-hidroxibutirato é oxidado a acetoacetato formando uma molécula de NADPH, (iii) o acetoacetato é convertido a acetoacetil-CoA e (iv) o acetoacetil-CoA é convertido a duas moléculas de acetil-CoA. Sendo assim, as vias de polimerização e depolimerização formam um ciclo bioquímico, denominado de ciclo do PHB. Como nas reações do ciclo há consumo e reposição de equivalentes reduzidos na forma de NADPH, acredita-se que a perfeita operação do ciclo do PHB seja de extrema importância para a regulação do balanço redox em bactérias produtoras deste polímero. A bactéria diazotrófica e endofítica Herbaspirillum seropedicae produz grânulos de PHB em diversas condições de cultivo. O sequenciamento genômico de Herbaspirilum seropedicae SmR1 revelou dois genes que potencialmente codificam para PHA depolimerases, sendo estes, phaZ1 (Hsero_1622) e phaZ2 ( Hsero_0639). O objetivo deste trabalho é construir estirpes mutantes destes genes, pela técnica de deleção cromossômica em fase e, caracterizar os mutantes quanto a mobilização de PHB, a viabilidade celular e a fixação de nitrogênio. Até o presente momento, o mutante phaZ1 foi construído e estão sendo realizados experimentos para caracterizar seus fenótipos. Será avaliada a sua capacidade de mobilizar os grânulos de PHB em condições de baixo carbono e se a falta de mobilização de PHB afeta a fixação de nitrogênio. Enquanto isso, está sendo confirmada a clonagem do produto de deleção phaZ2 no plasmídeo pK18mobsacB para posterior conjugação em H. seropedicae SmR1 e seleção da segunda estirpe mutante.