MBSP1: uma nova proteína surfactante derivada de biblioteca metagenômica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqOs microrganismos representam a maior biomassa do planeta, mas devido às limitações das técnicas de cultivo, a maior parte desse patrimônio genético encontra-se inacessível. Com o advento das metodologias metagenômicas, essas limitações foram superadas, permitindo a exploração do pool genético de microrganismos não cultiváveis. Essas metodologias nos permitem obter novos genes e desenvolver produtos biotecnológicos. Neste trabalho, uma abordagem metagenômica foi utilizada para selecionar genes envolvidos na degradação e emulsificação de hidrocarbonetos. O DNA ambiental foi extraído do solo coletado próximo a um rio salino do Rio Grande do Norte e uma biblioteca metagenômica foi construída. Um clone identificado como 3C6 foi positivo na triagem funcional para proteína biossurfactante e revelou uma ORF de 897 pb com alta similaridade para sequências codificadoras de uma proteína hipotética de espécies da família Halobacteriaceae. Esta ORF foi subclonada em vetor de expressão e sua expressão heteróloga foi realizada em Escherichia coli, sendo posteriormente purificada exibindo atividade biossurfactante com alta estabilidade. Esta nova proteína com atividade biossurfactante foi obtida a partir de uma abordagem metagenômica, e denominada proteína biossurfactante metagenômica 1, a MBSP1. Aqui, descrevemos a clonagem de um gene ambiental que codifica uma proteína com interessantes propriedades tensoativas que pode ser produzida em uma célula hospedeira como E. coli sem dependência de substrato. A MBSP1 é a primeira proteína com estas características descritas nos domínios Archaea ou Bacteria.Microorganisms represent the largest biomass on the planet, but due to the limitations of cultivation techniques, most of this genetic patrimony has been inaccessible. With the advent of metagenomic methodologies, these limitations have been overcome, allowing the exploitation of the genetic pool of noncultivable microorganisms. These methodologies allow us to obtain new genes and develop biotechnological products. In this work, a metagenomic approach was used to select genes involved in hydrocarbon degradation and emulsification. Environmental DNA was extracted from soil collected in a saline river of Rio Grande do Norte and a metagenomic library was constructed. A clone identified as 3C6 was positive in functional screening for biosurfactant protein and revealed an open reading frame (ORF) of 897 bp with high identity to sequences encoding a hypothetical protein from species of Halobacteriaceae family. This ORF was subcloned into expression vector and its heterologous expression was performed on Escherichia coli, being further purified exhibiting biosurfactant activity with high stability. This new protein with biosurfactant activity was obtained from a metagenomic approach, and called metagenomic biosurfactant protein 1, MBSP1. Here we describe the cloning of an environmental gene encoding a protein with interesting tensoactive properties that can be produced in a host cell such as E. coli without substrate dependence. MBSP1 is the first protein with these characteristics described in the Archaea or Bacteria domains.2020-04-2