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Dissertação

SEAVENTzymes II: an integrated step-forward approach using whole-genome sequencing for the identification of industrial relevant enzymes from deep-sea vent prokaryotes EVALUATED

Detalhes: As fontes hidrotermais são singularidades vulcânicas submarinas que expelem jactos de água superaquecida e enriquecida através da crosta oceânica. Aqui reúnem-se as condições mais extremas da Terra. Os procariotas que persistem nestes sistemas são particularmente interessantes para a bioprospecção de enzimas, já que estas deverão ser funcionais sob as condições igualmente extremas de certos processos industriais. Durante o projeto SEAHMA (SEAfloor and subseafloor Hydrothermal Modeling in the Azores sea), 36 amostras foram recolhidas de fontes hidrotermais nos Açores, de onde 296 isolados foram obtidos e caracterizados. No projeto SEAVENTzymes, o potencial industrial destes isolados foi avaliado pela pesquisa de enzimas degradativas de polissacáridos, lipases/esterases e peptidases. Os testes fenotípicos permitiram identificar isolados aeróbios mesofílicos promissores. Porém, o screening molecular, por PCR com primers degenerados, feito aos isolados anaeróbios termofílicos, ficou aquém do expectável, não identificando genes de interesse. Neste trabalho sequenciámos DNA genómico por nanopore sequencing de um isolado do género Bacillus, para avaliar o potencial desta metodologia como alternativa para a bioprospecção de enzimas. A partir dos dados de sequenciação identificámos genes putativos codificantes para peptidases, lipases, esterases e enzimas degradativas de amido, celulose, xilano, manano, pectina e quitina, concordantes com os testes fenotípicos. Isto foi possível com uma profundidade de sequenciação baixa de 3,7 vezes, pela anotação direta de reads longas (média de 3,8 kilobases), sem necessidade de correção ou assembly. Propomos que esta abordagem poderá transformar-se num sistema integrado para a avaliação do potencial biotecnológico de isolados ou amostras, podendo ser implementado para revisitar a coleção SEAHMA.
Keywords: fontes hidrotermais, procariotas, bioprospecção, enzimas industriais, sequenciação de DNA genómico, nanopore sequencing

Discussão: julho 25, 2017, 10:0