Biodegradação de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos: prospecção metagenômica e modelagem computacional 3-D de proteínas

O conhecimento sobre os procariotos nativos em locais de risco favorece a aplicação de biotecnologias para biorremediação. Estratégias independentes de cultivo, como metagenômica, contribuem para aprofundar o conhecimento microbiológico, possibilitando estudos com organismos não cultiváveis acerca do status microbiológico nativo e seu potencial papel na biodegradação de, por exemplo, Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HAP s). Considerando o bioma de mangue uma interface frágil e crítica de fronteira com o oceano, este trabalho caracteriza a microbiota nativa de mangue com potencial biodegradador de HAP s utilizando um biomarcador molecular para detecção e avaliação da diversidade bacteriana em áreas sob influência de indústrias petrolíferas através da PCR-DGGE na Bacia Petrolífera Potiguar (BPP). Foi escolhido um biomarcador molecular metabólico, enzima PcaF, para detecção de procariotos degradadores de HAP s. Com o biomarcador, fingerprints foram obtidos de amostras de Paracuru-CE, Fortim-CE e Areia Branca-RN, revelando a ocorrência de flutuações das comunidades microbianas de acordo com os períodos de amostragem e em resposta ao impacto por petróleo. Através da análise das comunidades microbianas frente à interferência da indústria do petróleo, em Areia Branca-RN e Paracuru-CE foi observado que o petróleo é determinante para a diversidade microbiana. Fortim-CE provavelmente não tem influência direta da atividade petrolífera. No intuito de obter dados para o melhor entendimento do transporte e biodegradação de HAP s, foram desenvolvidos estudos in silico de modelagem e simulação computacional a partir da obtenção de modelos 3-D de proteínas envolvidas na degradação do fenantreno, no transporte de HAP s e também a obtenção do modelo 3-D da enzima PcaF. Estudos de dockings com substratos e produtos forneceram dados para o melhor entendimento sobre o mecanismo de transporte e catálise de HAP sKnowledge of the native prokaryotes in hazardous locations favors the application of biotechnology for bioremediation. Independent strategies for cultivation and metagenomics contribute to further microbiological knowledge, enabling studies with non-cultivable about the "native microbiological status and its potential role in bioremediation, for example, of polycyclic aromatic hydrocarbons (HPA's). Considering the biome mangrove interface fragile and critical bordering the ocean, this study characterizes the native microbiota mangrove potential biodegradability of HPA's using a biomarker for molecular detection and assessment of bacterial diversity by PCR in areas under the influence of oil companies in the Basin Petroleum Geology Potiguar (BPP). We chose PcaF, a metabolic enzyme, to be the molecular biomarker in a PCR-DGGE detection of prokaryotes that degrade HPA s. The PCR-DGGE fingerprints obtained from Paracuru-CE, Fortim-CE and Areia Branca-RN samples revealed the occurrence of fluctuations of microbial communities according to the sampling periods and in response to the impact of oil. In the analysis of microbial communities interference of the oil industry, in Areia Branca-RN and Paracuru-CE was observed that oil is a determinant of microbial diversity. Fortim-CE probably has no direct influence with the oil activity. In order to obtain data for better understanding the transport and biodegradation of HPA's, there were conducted in silico studies with modeling and simulation from obtaining 3-D models of proteins involved in the degradation of phenanthrene in the transport of HPA's and also getting the 3-D model of the enzyme PcaF used as molecular marker in this study. Were realized docking studies with substrates and products to a better understanding about the transport mechanism and catalysis of HPA