Metabolismo de polihidroxibutirato em Herbaspirillum Seropedicae

Orientador: Marcelo Müller dos SantosMonografia (Bacharelado) - Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Curso de Graduação em Ciências BiológicasResumo : Herbaspirillum seropedicae é um diazotrofo endofítico capaz de produzir e armazenar em grânulos intracelulares um poliéster biodegradável conhecido como polihidroxibutirato (PHB), que funciona como reserva de carbono e de potencial redutor na forma de NADPH. Uma característica importante que vem sendo observada é que uma alta relação C/N no meio parece estimular a síntese de PHB. Em H. seropedicae, o metabolismo de nitrogênio é regulado pelo sistema Ntr, composto pela enzima uridililtransferase (GlnD, codificada pelo gene glnD), as proteínas transdutoras de sinal da família PII (GlnB e GlnK, codificadas pelos genes glnB e glnK) a permease de amônia (AmtB, codificada pelo gene amtB) e o sistema de dois componentes NtrB-NtrC (codificado pelos genes ntrB e ntrC). Neste trabalho, determinou-se a porcentagem de produção de PHB por peso seco de bactéria na estirpe selvagem SmR1 e nos mutantes do sistema Ntr em condições de alta (NH4Cl 5 mmol/L) e em baixa relação C/N (NH4Cl 20 mmol/L). As maiores produções do polímero foram observadas na estirpe ntrC- , chegando a 30% de PHB por peso seco de bactéria em ambas as condições de cultivo, cerca do dobro da estirpe selvagem, sugerindo que nesse mutante a produção de PHB está desacoplada da concentração de nitrogênio do meio. Sabe-se que sob condições limitantes de nitrogênio, NtrC funciona como regulador transcricional de genes envolvidos na assimilação de nitrogênio. Além disso, em Pseudomonas putida, foi demonstrado que NtrC também é capaz de reprimir a transcrição do gene zwf-1 que transcreve para glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH). A atividade de G6PDH é essencial para a regeneração do NADPH intracelular e sua repressão torna as células mais sensíveis ao estresse oxidativo. Para avaliar a resistência de H. seropedicae SmR1 e ntrCao estresse oxidativo, mediu-se a densidade óptica a 600 nm (DO600)das culturas cultivadas na presença de 20 mmol/L de NH4Cl como fonte de nitrogênio e diferentes concentrações de peróxido de hidrogênio (H2O2) a intervalos regulares de tempo. As curvas de crescimento mostraram que o mutante ntrCpossui maior resistência ao estresse oxidativo quando comparado com SmR1, principalmente na presença de 1 mmol/L e 2 mmol/L de H2O2. Estes dados podem ser justificados por uma maior disponibilidade de NADPH proveniente da atividade da G6PDH ou da degradação do PHB intracelular produzido em grandes quantidades pelo mutante ntrC-