Desenho e caracterização de novas sequências promotoras para biorremediação de mercúrio contaminante

Na natureza existem bactérias que apresentam um conjunto de genes de resistência ao mercúrio denominado operon mer. A expressão gênica do operon mer é regulada pela proteína MerR, que na ausência de Hg2+ forma um complexo MerR-promotor-operador, fazendo com que a enzima RNA polimerase não consiga reconhecer a região promotora, não havendo síntese do RNA mensageiro. Todavia, na presença de Hg2+, MerR liga-se a esse íon e é deslocada da região do promotor-operador, permitindo a expressão dos genes do operon (MerR, MerT, MerA, MerB etc.). Quando expressas, as proteínas codificadas pelos genes MerT e MerP transportam mercúrio para dentro da célula, possibilitando que a enzima Mercúrio Redutase (MerA) reduza Hg2+ a Hg0, sua forma menos tóxica e volátil (DASH et al, 2012). Existem promotores que foram desenhados para interagir com a RNA polimerase em determinada fase do crescimento bacteriano. Por exemplo: 1) o promotor JK26 desenvolvido por MIKSCH et al. em 2005 apresenta sequências do fator sigma RpoS para interação com a RNA polimerase na fase estacionária do crescimento bacteriano; 2) o promotor Tac desenvolvido em 1983 por BOER et al. é um híbrido do promotor do operon triptofano (tpr) com o promotor lac para funcionar na fase exponencial do crescimento bacteriano.O presente projeto objetiva desenhar novos promotores (para sua posterior síntese) regulados a mercúrio a fim de aumentar o nível da expressão do operon mer tendo como base as principais sequências de interação com a enzima RNA polimerase presentes nos promotores Tac e JK26. Após desenhados e sintetizados, os novos promotores serão acoplados a região estrutural da proteína Green Fluorescent Protein (GFP) para quantificar a expressão e selecionar o melhor e mais forte dos promotores desenhados. O aumento da expressão do operon mer pode viabilizar a utilização deste complexo gênico para tratamento de efluentes contaminados com mercúrio.CNP