Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-02-16T18:12:51Z No. of bitstreams: 1 PDF - Bruna Regina dos Santos Silva.pdf: 4083927 bytes, checksum: f31770fedd1b2c616664828556da3d87 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-03-07T16:47:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Bruna Regina dos Santos Silva.pdf: 4083927 bytes, checksum: f31770fedd1b2c616664828556da3d87 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T16:47:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Bruna Regina dos Santos Silva.pdf: 4083927 bytes, checksum: f31770fedd1b2c616664828556da3d87 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Red rice is practically unknown by most Brazilians, but in Paraíba as in other Northeastern states, it is highly cultivated and has great socioeconomic importance, cultivated mainly by small farmers. In agricultural activity, large quantities of cellulolytic materials are generated. This material is degraded by cellulolytic microorganisms, which hydrolyze and metabolise cellulose efficiently. There is a great commitment to the development of renewable alternatives to fossil fuels and one of these alternatives is second generation ethanol production, using enzymatic hydrolysis in vegetable biomass derivatives and subsequent fermentation. Microorganisms exhibit immense genetic diversity and play a variety of roles in maintaining ecosystems. One of these functions is the production of extracellular enzymes, which help in the degradation of organic matter. Cellulase is an enzyme that hydrolyzes cellulose by breaking the β-1,4 linkage. In the search for new non- cultured microorganisms, metagenomics appears as a tool that isolates DNA from environmental sources to identify enzymes with biotechnological potential. In this work, a gene encoding an endoglucanase was cloned from red rice culture residues using the metagenomic strategy. The amino acid identity between this gene and its nearest published congeners is less than 70%. The gene found has potential for use in the production of ethanol from cellulosic biomass (second generation ethanol). / O arroz vermelho é praticamente desconhecido pela maioria dos brasileiros, mas na Paraíba assim como em outros estados do Nordeste, é bastante cultivado por pequenos agricultores, apresentando uma grande importância socioeconômica. Na atividade agrícola, grandes quantidades de materiais celulolíticos são gerados. Esse material é degradado por microrganismos celulolíticos, que hidrolisam e metabolizam a celulose de forma eficiente. Existe um grande empenho para o desenvolvimento de alternativas renováveis aos combustíveis fósseis e uma dessas alternativas é a produção etanol de segunda geração, utilizando a hidrólise enzimática em derivados de biomassa vegetal e sua posterior fermentação. Os microrganismos apresentam uma imensa diversidade genética e desempenham vária funções na manutenção de ecossistemas. Uma dessas funções é a produção de enzimas extracelulares, que ajudam na degradação da matéria orgânica. A celulase é uma enzima que hidrolisa a celulose por meio da quebra da ligação β-1,4. Na busca por novos microrganismos não-cultivados, a metagenômica surge como uma ferramenta que isola o DNA a partir de fontes ambientais para identificar enzimas com potencial biotecnológico. Neste trabalho, um gene que codifica uma endoglucanase foi clonado a partir de resíduos de cultura do arroz vermelho utilizando a estratégia metagenômica. A identidade de aminoácidos entre este gene e os seus congêneres mais próximos publicado é inferior a 70%. O gene encontrado possui potencial para uso na produção de etanol a partir de biomassa celulósica (segunda etanol geração).

Submitted by isabel silva (isabel_manaus@yahoo.com.br) on 2017-06-22T15:28:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) CLONAGEM E CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA DE UMA LIPASE ISOLADA DE UMA BIBLIOTECA METAGENÔMICA DE TERRA PRETA DE ÍNDIO_Edson J1.pdf: 508907 bytes, checksum: 6b77566991052362063c90de82c2af97 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-06-23T13:18:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) CLONAGEM E CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA DE UMA LIPASE ISOLADA DE UMA BIBLIOTECA METAGENÔMICA DE TERRA PRETA DE ÍNDIO_Edson J1.pdf: 508907 bytes, checksum: 6b77566991052362063c90de82c2af97 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-06-23T13:18:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) CLONAGEM E CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA DE UMA LIPASE ISOLADA DE UMA BIBLIOTECA METAGENÔMICA DE TERRA PRETA DE ÍNDIO_Edson J1.pdf: 508907 bytes, checksum: 6b77566991052362063c90de82c2af97 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T13:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) CLONAGEM E CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA DE UMA LIPASE ISOLADA DE UMA BIBLIOTECA METAGENÔMICA DE TERRA PRETA DE ÍNDIO_Edson J1.pdf: 508907 bytes, checksum: 6b77566991052362063c90de82c2af97 (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / CAPES / The advancement of molecular technologies in the scientific field has enabled the development of various forms of access to the genetic material of organisms in order to locate, map, isolate, characterize and decode the target genes of a particular individual or a set of individuals coexisting in a specific environment. Metagenomic studies are very promising in several areas of biotechnology, such as the discovery of new molecules of industrial biotechnological interest, the investigation of new antibiotics and drugs, the bioremediation of environments impacted with toxic metals and the prospection of various enzymes. The objective of this work was characterize enzymatically a previously screened lipase enzyme from Metagenomic Library of Terra Preta de Índio. Lipase gene sequence was isolated from the metagenomic library and expressed in Pichia pastoris under control of PGK promoter. Recombinant lipase was characterized by hydrolysis activity of lipid substrates and synthesis ability in organic solvent. In silico analyzes infer the identification of extracellular lipase belonging to the lipase family, superfamily -hydrolase and lipase activity molecular function. Enzyme was efficiently produced in P. pastoris and recombinant lipase showed activity of 374.59 U/mL hydrolyzing p-nitrophenyl palmitate, Vmax (ap.) 143,4 U/mL.min-1, Km (ap.) 1,4 mM and Kcat (ap.) 103,7 S-1. Enzyme had maximum activity at pH 8.0, temperature 90 ºC and remained stable at high temperatures. Synthesis ability was evaluated by the formation of ethyl laurate by esterification reaction of lauric acid with ethanol, yielding 70% conversion in 45 minutes. Recombinant protein is characterized as an alkaline, thermotolerant, activated by calcium, EDTA e detergents. / O avanço das tecnologias moleculares no campo científico, possibilitou o desenvolvimento de diversas formas de acesso ao material genético dos organismos, de forma a ser possível localizar, mapear, isolar, caracterizar e decodificar os genes alvo de um indivíduo particular ou de um conjunto de indivíduos coexistentes em um ambiente específico. Estudos metagenômicos são bastante promissores em diversas áreas da biotecnologia, como nas descobertas de novas moléculas de interesse biotecnológico industrial, na investigação de novos antibióticos e fármacos, na biorremediação de ambientes impactados com metais tóxicos e na prospecção de enzimas diversas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar enzimaticamente uma enzima lipase previamente rastreada de uma Biblioteca Metagenômica de Terra Preta de Índio. A sequência correspondente ao gene de lipase foi isolada da biblioteca metagenômica, clonada e expressada em Pichia pastoris sob controle do promotor PGK. A lipase recombinante foi caracterizada pela atividade de hidrólise de substratos lipídicos e capacidade de síntese em solvente orgânico. Análises in silico da sequência proteica inferem a identificação de uma lipase extracelular pertencente à / - hidrolase e com função molecular para atividade lipásica. A enzima foi produzida eficientemente em P. pastoris e a lipase recombinante apresentou atividade de 374,59 U/mL hidrolisando p-nitrofenil palmitato, Vmax(ap.) 143,4 U/mL.min-1, Km(ap.) 1,4 mM e Kcat(ap.) 103,7 S-1. A enzima possuiu atividade máxima em pH 8,0, temperatura 90 ºC e se manteve estável em altas temperaturas. A capacidade de síntese foi avaliada pela formação de laurato de etila pela reação de esterificação do ácido láurico com etanol apresentando rendimento de 70% em 45 minutos de reação. A proteína recombinante se caracteriza como uma enzima alcalina, termotolerante, ativada por cálcio, EDTA e detergentes.