Bactérias quitinolíticas desenvolvem papel fundamental no ciclo de nutrientes através da degradação da quitina no ecossistema marinho. A hidrólise da quitina é realizada por quitinases, as quais podem ser utilizadas em processos biotecnológicos. O estudo teve como objetivo avaliar as condições ótimas de cultivo de bactérias quitinolíticas selecionadas do gênero Aeromonas e a degradação de quitina durante 96 horas de cultivo. Além disso, caracterizá-las pelo sequenciamento total do gene 16S rRNA e por MLSA. O estudo mostrou que os isolados representam duas espécies do gênero Aeromonas. Os isolados comportaram-se de diferentes maneiras em relação às condições de cultivo pré-determindas. Os halos de hidrólise de quitina não estão relacionados à atividade enzimática ou aos produtos de hidrólise de quitina quantificados. As maiores atividades de quitobiosidases e endoquitinases foram observadas em 24 horas e de N-acetil-glicosaminidases em 96 horas. Os perfis enzimáticos diferem entre os isolados e ao longo das 96 horas de cultivo mostrando diversidade enzimática. / Chitinolytic bacteria have key role in nutrient cycling through the chitin degradation in the marine ecosystem. The hydrolysis of chitin is performed by chitinases, which can be used in biotechnological processes. The study aimed to evaluate the optimal conditions for cultivation of selected chitinolytic bacteria of the Aeromonas genus and the degradation of chitin during 96 hours of culture. Moreover, characterize them by 16S rRNA gene full sequencing and MLSA. The study showed that the isolates represent two species of the Aeromonas genus. The isolates had different behavior in relation under conditions pre-determined. The halos of chitin hydrolysis were not related to enzymatic activity or to their products of chitin hydrolysis quantified. The hightest activities of chitobiosidases and endochitinases were observed in 24 hours and the N-acetyl-glicosaminidases in 96 hours. The enzyme profiles differ between isolates and during 96 hours of cultivation showing diversity enzyme.

A produção brasileira de alimentos cresce em ritmo vertiginoso, havendo previsão de expansão nos próximos anos. Nota-se, porém, que o modelo atual empregado ao controle de doenças e pragas agrícolas, tem causado diversos problemas de ordem ambiental, social e econômica. Uma alternativa à redução de tais impactos, tem sido a implementação do controle biológico no modelo de manejo. Neste trabalho, avaliou-se o controle biológico do fungo fitopatogênico Botrytis cinerea por compostos produzidos pela linhagem ASBV-1T. Os screenings \"in vitro\" demonstraram que a linhagem produz quitinases e metabólitos secundários ativos, conhecidamente descritos como fatores importantes ao controle de fitopatógenos. A caracterização parcial do complexo enzimático, indicou que as quitinases produzidas pela linhagem ASBV-1T apresentam maior atividade em meio alcalino (pH 6.8-10.0), temperatura de 30°C e possuem estimativa de peso molecular superior a 100 kDa. Os ensaios \"in vivo\", realizados em morangos comerciais (cv. Oso Grande) demonstraram a efetividade dos subprodutos bioativos de caráter ionóforos (monactina, dinactina, trinactina, tetranactina e valinomicina) em controlar a infestação de B. cinerea, durante a fase de pós-colheita, em condições de armazenamento. Por meio da suplementação do meio de cultivo por sais inorgânicos, a via biossintética responsável pela expressão dos compostos de interesse pode ser ativada. A adição de MgS04 resultou em um aumento de 400% na produção de macrotetralídeos e 20% de valinomicina. Contudo, a expressão dos macrotetralídeos foi completamente inibida pela adição de ZnSO4. dobrando a produção de valinomicina. De acordo com os estudos de taxonomia polifasica, o isolado ASBV-1T, apresenta caracteristicas quimiotaxonômicos e moleculares pertinentes ao gênero Streptomyces, formando uma nova linha filética, no subclado das espécies S. albolongus, S. cavourensis subsp. cavourensis e S. celluloflavus. Diante do supra citado, propõem-se que o isolado seja reconhecido como a linhagem tipo de Streptomyces araujoniae sp. nov. Os resultados obtidos neste trabalho, permitem afirmar que a linhagem S. araujoniae sp. nov. apresenta potencial de ação contra o fitopatógeno B. cinerea, podendo auxiliar no controle desta doença durante a fase de pós-colheita da cultura de morangos. Ainda resta, para estudos futuros, o desenvolvimento de formulação específica para o emprego destes compostos no manejo da cultura, bem como ensaios toxicológicos, assegurando a viabilidade de aplicação de tais compostos. / The Brazilian food production has been growing fast in recent years and is expected to expand even more. However, the models used for the control of pests and diseases in agriculture has been widely questioned because they cause problems of environmental, social and economic. To reducing the use of chemical agents, has been the implementation of biological control to the management model to reduce this problematic. In this study, we evaluated the biological control of fungal pathogen Botrytis cinera of active compounds produced by strain ASBV-1T. In vitro assays indicated the presence of chitinase and antifungal metabolites in compounds produced by strain ASBV-1T and may been contributed to the antagonistic activity againts the fungal pathogenic. Partial characterization of the enzymatic complex showed the highest production of chitinase under alkalines conditions at pH (6.8-10.0), 30°C and has estimated molecular weight above 100 kDa. The test in vivo, preformed in commercial strawberries (cv. Oso Grande) demonstrated the effectiveness of bioactive products of character ionophores (monoactin, dinactin, trinactin, tetranactin and valinomycin) controlling the infestation of B. cinerea during the post-harvest, in store conditions. The biosynthetic pathway responsible for the expression of the compounds of interest can be activated by supplementations of the culture medium by inorganic salts mainly with MgSO4 resulted in increse of 400% in the production of macrotetralides and 20% valinomycin. However, the expression of the macrotetralides was inhibited when added ZnSO4, bending the production of valinomycin. According to polyphasic taxonomic studies, the isolated ASBV-1T has chemotaxonomic and molecular characteristics of the genus Streptomyces, which formed a new phyletic line, in subcalde of the S. albolongus, S. cavourensis subsp. cavourensis e S. celluloflavus species. Then propose that the isolate is recognized as the type strain of Streptomyces araujoniae sp. nov. The results obtained in this study revealed that S. araujoniae sp. nov. has action potential against the pathogen B. cinerea, can help control this disease during the post-harvest strawberries. Remains for future studies, the development of specific formulation of the employment of such compounds to crop management and toxicological tests, ensuring the feasibility of using such compounds.

Metarhizium anisopliae é um fungo entomopatogênico usado como agente de controle biológico devido a sua capacidade de infectar mais de 300 espécies de artrópodes. É um organismo muito utilizado como modelo de estudo de interação patógeno-hospedeiro sendo um dos focos de estudo a descrição de genes envolvidos no processo de infecção pela construção de mutantes funcionais. Esse processo pode ser facilitado pelo uso da metodologia do sistema CRISPR/Cas9 para manipulação genômica, que foi derivada do sistema imune adaptativo de procariotos que vem demonstrando potencial tecnológico em edição genética de eucariotos pela incorporação de protoespaçadores (sequencias oriundas de bacteriófagos ou plasmídeos invasores) em seus loci. CRISPR e a proteína associada à CRISPR (Cas) formam uma endonuclease guiada (Cas9) a qual tem como alvo o sítio específico do DNA invasor, provocando a clivagem da dupla fita do DNA alvo em uma sequência específica. Muitos estudos realizados pela edição gênica têm sido desenvolvidos em diferentes organismos por meio da sua adaptação em eucariotos. Com o objetivo de melhorar a eficiência na geração de mutantes em em M. anisopliae, o sistema CRISPR/Cas9 e um sistema de RNAi foram usados a fim de desenvolver novas ferramentas. As metodologias CRISPR/Cas9 e RNAi foram desenvolvidas para ter como alvo o gene reporter gfp da linhagem M. anisopliae E6 GFP+. Para realizar a edição genômica em M. anisopliae, foram gerados, por transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens, fungos transgênicos estáveis que expressam a endonuclease Cas9 códon-otimizada para fungos filamentosos. Oligonucleotídeos foram projetados para ter como alvo quatro regiões diferentes na sequencia do gene gfp com o auxílio da ferramenta CRISPR RGEN tool com o objetivo de evitar o pareamento aleatório. O vetor binário utilizado foi o plasmídeo pPZP com o promotor U6-1 para a expressão do RNA guia. Para a metodologia de RNA interferente foi reproduzido o knockdown do gene repórter gfp por meio de agrotransformação do vetor pPZP::SUR::DP que contém um sistema de dois promotores em direções opostas (dual promoter Pdgp e Ptrpc) e um cassette de expressão com o gene marcador sur (resistência a sulfoniluréia) para a seleção dos transformantes. Foram clonados 420 pares de bases do gene gfp entre os promotores gerando o plasmídeo pPZP::SUR::DP::GFP. O desenvolvimento dessas duas metodologias se mostra viável para análise funcional de genes de M. anisopliae. / Metarhizium anisopliae is an entomopathogenic fungus used as a biological control agent due to its capacity to infect more than three hundred species of arthropods. It is broadly used as a model to the development of host-pathogen interaction studies, including the study of the description of the involved genes in the infection process by the construction of functional mutants. This process may be facilitated by the use of the CRISPR/Cas9 methodology to genomic manipulation, which was derived from the immune adaptive system in prokaryotes and has demonstrated technological potential in genetic of eukaryotes edition through the activity of incorporation of protospacers (sequences arising from bacteriophages or plasmids invaders) in their loci. CRISPR and CRISPR associated protein (Cas) code a guided nuclease (Cas9) that targets a specific site of the invading DNA leading to breakage of double-stranded target DNA in a specific sequence. Multiple gene editing studies have been developed in different organisms including its adaptation to eukaryotes. In order to improve the efficiency of the generation of mutants in M. anisopliae, CRISPR/Cas9 system and a RNAi system were used in order to develop new tools. Both CRISPR/Cas9 and RNAi methodologies were developed having as a target the gfp gene from M. anisopliae E6 GFP+ strain. To perform genome editing in M. anisopliae, stable transgenic fungi that express fungal codon-optimized Cas9 were generated by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Oligonucleotides were designed to target four different regions along the gfp gene by using the CRISPR RGEN tool in order to avoid off-targets. The binary vector was the pPZP plasmid with the U6-1 to RNAi expression. For RNAi analysis, gene knockdown were developed by agrotransformation with a suitable plasmid (pPZP::SUR::DP) containing dual promoters with opposite directions (Pdgp and Ptrpc) and a cassette for the expression of the selective marker (gene sur, conferring sulfonylurea resistance) for the selection of transformants. The 420 bp gfp sequence was cloned between promoters, obtaining thus the plasmid pPZP::SUR::DP::GFP. The development of these two techniques proves itself viable for functional analysis of M. anisopliae genes.

Metarhizium anisopliae é um fungo entomopatogênico usado como agente de controle biológico devido a sua capacidade de infectar mais de 300 espécies de artrópodes. É um organismo muito utilizado como modelo de estudo de interação patógeno-hospedeiro sendo um dos focos de estudo a descrição de genes envolvidos no processo de infecção pela construção de mutantes funcionais. Esse processo pode ser facilitado pelo uso da metodologia do sistema CRISPR/Cas9 para manipulação genômica, que foi derivada do sistema imune adaptativo de procariotos que vem demonstrando potencial tecnológico em edição genética de eucariotos pela incorporação de protoespaçadores (sequencias oriundas de bacteriófagos ou plasmídeos invasores) em seus loci. CRISPR e a proteína associada à CRISPR (Cas) formam uma endonuclease guiada (Cas9) a qual tem como alvo o sítio específico do DNA invasor, provocando a clivagem da dupla fita do DNA alvo em uma sequência específica. Muitos estudos realizados pela edição gênica têm sido desenvolvidos em diferentes organismos por meio da sua adaptação em eucariotos. Com o objetivo de melhorar a eficiência na geração de mutantes em em M. anisopliae, o sistema CRISPR/Cas9 e um sistema de RNAi foram usados a fim de desenvolver novas ferramentas. As metodologias CRISPR/Cas9 e RNAi foram desenvolvidas para ter como alvo o gene reporter gfp da linhagem M. anisopliae E6 GFP+. Para realizar a edição genômica em M. anisopliae, foram gerados, por transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens, fungos transgênicos estáveis que expressam a endonuclease Cas9 códon-otimizada para fungos filamentosos. Oligonucleotídeos foram projetados para ter como alvo quatro regiões diferentes na sequencia do gene gfp com o auxílio da ferramenta CRISPR RGEN tool com o objetivo de evitar o pareamento aleatório. O vetor binário utilizado foi o plasmídeo pPZP com o promotor U6-1 para a expressão do RNA guia. Para a metodologia de RNA interferente foi reproduzido o knockdown do gene repórter gfp por meio de agrotransformação do vetor pPZP::SUR::DP que contém um sistema de dois promotores em direções opostas (dual promoter Pdgp e Ptrpc) e um cassette de expressão com o gene marcador sur (resistência a sulfoniluréia) para a seleção dos transformantes. Foram clonados 420 pares de bases do gene gfp entre os promotores gerando o plasmídeo pPZP::SUR::DP::GFP. O desenvolvimento dessas duas metodologias se mostra viável para análise funcional de genes de M. anisopliae. / Metarhizium anisopliae is an entomopathogenic fungus used as a biological control agent due to its capacity to infect more than three hundred species of arthropods. It is broadly used as a model to the development of host-pathogen interaction studies, including the study of the description of the involved genes in the infection process by the construction of functional mutants. This process may be facilitated by the use of the CRISPR/Cas9 methodology to genomic manipulation, which was derived from the immune adaptive system in prokaryotes and has demonstrated technological potential in genetic of eukaryotes edition through the activity of incorporation of protospacers (sequences arising from bacteriophages or plasmids invaders) in their loci. CRISPR and CRISPR associated protein (Cas) code a guided nuclease (Cas9) that targets a specific site of the invading DNA leading to breakage of double-stranded target DNA in a specific sequence. Multiple gene editing studies have been developed in different organisms including its adaptation to eukaryotes. In order to improve the efficiency of the generation of mutants in M. anisopliae, CRISPR/Cas9 system and a RNAi system were used in order to develop new tools. Both CRISPR/Cas9 and RNAi methodologies were developed having as a target the gfp gene from M. anisopliae E6 GFP+ strain. To perform genome editing in M. anisopliae, stable transgenic fungi that express fungal codon-optimized Cas9 were generated by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Oligonucleotides were designed to target four different regions along the gfp gene by using the CRISPR RGEN tool in order to avoid off-targets. The binary vector was the pPZP plasmid with the U6-1 to RNAi expression. For RNAi analysis, gene knockdown were developed by agrotransformation with a suitable plasmid (pPZP::SUR::DP) containing dual promoters with opposite directions (Pdgp and Ptrpc) and a cassette for the expression of the selective marker (gene sur, conferring sulfonylurea resistance) for the selection of transformants. The 420 bp gfp sequence was cloned between promoters, obtaining thus the plasmid pPZP::SUR::DP::GFP. The development of these two techniques proves itself viable for functional analysis of M. anisopliae genes.

Metarhizium anisopliae é um fungo entomopatogênico usado como agente de controle biológico devido a sua capacidade de infectar mais de 300 espécies de artrópodes. É um organismo muito utilizado como modelo de estudo de interação patógeno-hospedeiro sendo um dos focos de estudo a descrição de genes envolvidos no processo de infecção pela construção de mutantes funcionais. Esse processo pode ser facilitado pelo uso da metodologia do sistema CRISPR/Cas9 para manipulação genômica, que foi derivada do sistema imune adaptativo de procariotos que vem demonstrando potencial tecnológico em edição genética de eucariotos pela incorporação de protoespaçadores (sequencias oriundas de bacteriófagos ou plasmídeos invasores) em seus loci. CRISPR e a proteína associada à CRISPR (Cas) formam uma endonuclease guiada (Cas9) a qual tem como alvo o sítio específico do DNA invasor, provocando a clivagem da dupla fita do DNA alvo em uma sequência específica. Muitos estudos realizados pela edição gênica têm sido desenvolvidos em diferentes organismos por meio da sua adaptação em eucariotos. Com o objetivo de melhorar a eficiência na geração de mutantes em em M. anisopliae, o sistema CRISPR/Cas9 e um sistema de RNAi foram usados a fim de desenvolver novas ferramentas. As metodologias CRISPR/Cas9 e RNAi foram desenvolvidas para ter como alvo o gene reporter gfp da linhagem M. anisopliae E6 GFP+. Para realizar a edição genômica em M. anisopliae, foram gerados, por transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens, fungos transgênicos estáveis que expressam a endonuclease Cas9 códon-otimizada para fungos filamentosos. Oligonucleotídeos foram projetados para ter como alvo quatro regiões diferentes na sequencia do gene gfp com o auxílio da ferramenta CRISPR RGEN tool com o objetivo de evitar o pareamento aleatório. O vetor binário utilizado foi o plasmídeo pPZP com o promotor U6-1 para a expressão do RNA guia. Para a metodologia de RNA interferente foi reproduzido o knockdown do gene repórter gfp por meio de agrotransformação do vetor pPZP::SUR::DP que contém um sistema de dois promotores em direções opostas (dual promoter Pdgp e Ptrpc) e um cassette de expressão com o gene marcador sur (resistência a sulfoniluréia) para a seleção dos transformantes. Foram clonados 420 pares de bases do gene gfp entre os promotores gerando o plasmídeo pPZP::SUR::DP::GFP. O desenvolvimento dessas duas metodologias se mostra viável para análise funcional de genes de M. anisopliae. / Metarhizium anisopliae is an entomopathogenic fungus used as a biological control agent due to its capacity to infect more than three hundred species of arthropods. It is broadly used as a model to the development of host-pathogen interaction studies, including the study of the description of the involved genes in the infection process by the construction of functional mutants. This process may be facilitated by the use of the CRISPR/Cas9 methodology to genomic manipulation, which was derived from the immune adaptive system in prokaryotes and has demonstrated technological potential in genetic of eukaryotes edition through the activity of incorporation of protospacers (sequences arising from bacteriophages or plasmids invaders) in their loci. CRISPR and CRISPR associated protein (Cas) code a guided nuclease (Cas9) that targets a specific site of the invading DNA leading to breakage of double-stranded target DNA in a specific sequence. Multiple gene editing studies have been developed in different organisms including its adaptation to eukaryotes. In order to improve the efficiency of the generation of mutants in M. anisopliae, CRISPR/Cas9 system and a RNAi system were used in order to develop new tools. Both CRISPR/Cas9 and RNAi methodologies were developed having as a target the gfp gene from M. anisopliae E6 GFP+ strain. To perform genome editing in M. anisopliae, stable transgenic fungi that express fungal codon-optimized Cas9 were generated by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. Oligonucleotides were designed to target four different regions along the gfp gene by using the CRISPR RGEN tool in order to avoid off-targets. The binary vector was the pPZP plasmid with the U6-1 to RNAi expression. For RNAi analysis, gene knockdown were developed by agrotransformation with a suitable plasmid (pPZP::SUR::DP) containing dual promoters with opposite directions (Pdgp and Ptrpc) and a cassette for the expression of the selective marker (gene sur, conferring sulfonylurea resistance) for the selection of transformants. The 420 bp gfp sequence was cloned between promoters, obtaining thus the plasmid pPZP::SUR::DP::GFP. The development of these two techniques proves itself viable for functional analysis of M. anisopliae genes.

A produção brasileira de alimentos cresce em ritmo vertiginoso, havendo previsão de expansão nos próximos anos. Nota-se, porém, que o modelo atual empregado ao controle de doenças e pragas agrícolas, tem causado diversos problemas de ordem ambiental, social e econômica. Uma alternativa à redução de tais impactos, tem sido a implementação do controle biológico no modelo de manejo. Neste trabalho, avaliou-se o controle biológico do fungo fitopatogênico Botrytis cinerea por compostos produzidos pela linhagem ASBV-1T. Os screenings \"in vitro\" demonstraram que a linhagem produz quitinases e metabólitos secundários ativos, conhecidamente descritos como fatores importantes ao controle de fitopatógenos. A caracterização parcial do complexo enzimático, indicou que as quitinases produzidas pela linhagem ASBV-1T apresentam maior atividade em meio alcalino (pH 6.8-10.0), temperatura de 30°C e possuem estimativa de peso molecular superior a 100 kDa. Os ensaios \"in vivo\", realizados em morangos comerciais (cv. Oso Grande) demonstraram a efetividade dos subprodutos bioativos de caráter ionóforos (monactina, dinactina, trinactina, tetranactina e valinomicina) em controlar a infestação de B. cinerea, durante a fase de pós-colheita, em condições de armazenamento. Por meio da suplementação do meio de cultivo por sais inorgânicos, a via biossintética responsável pela expressão dos compostos de interesse pode ser ativada. A adição de MgS04 resultou em um aumento de 400% na produção de macrotetralídeos e 20% de valinomicina. Contudo, a expressão dos macrotetralídeos foi completamente inibida pela adição de ZnSO4. dobrando a produção de valinomicina. De acordo com os estudos de taxonomia polifasica, o isolado ASBV-1T, apresenta caracteristicas quimiotaxonômicos e moleculares pertinentes ao gênero Streptomyces, formando uma nova linha filética, no subclado das espécies S. albolongus, S. cavourensis subsp. cavourensis e S. celluloflavus. Diante do supra citado, propõem-se que o isolado seja reconhecido como a linhagem tipo de Streptomyces araujoniae sp. nov. Os resultados obtidos neste trabalho, permitem afirmar que a linhagem S. araujoniae sp. nov. apresenta potencial de ação contra o fitopatógeno B. cinerea, podendo auxiliar no controle desta doença durante a fase de pós-colheita da cultura de morangos. Ainda resta, para estudos futuros, o desenvolvimento de formulação específica para o emprego destes compostos no manejo da cultura, bem como ensaios toxicológicos, assegurando a viabilidade de aplicação de tais compostos. / The Brazilian food production has been growing fast in recent years and is expected to expand even more. However, the models used for the control of pests and diseases in agriculture has been widely questioned because they cause problems of environmental, social and economic. To reducing the use of chemical agents, has been the implementation of biological control to the management model to reduce this problematic. In this study, we evaluated the biological control of fungal pathogen Botrytis cinera of active compounds produced by strain ASBV-1T. In vitro assays indicated the presence of chitinase and antifungal metabolites in compounds produced by strain ASBV-1T and may been contributed to the antagonistic activity againts the fungal pathogenic. Partial characterization of the enzymatic complex showed the highest production of chitinase under alkalines conditions at pH (6.8-10.0), 30°C and has estimated molecular weight above 100 kDa. The test in vivo, preformed in commercial strawberries (cv. Oso Grande) demonstrated the effectiveness of bioactive products of character ionophores (monoactin, dinactin, trinactin, tetranactin and valinomycin) controlling the infestation of B. cinerea during the post-harvest, in store conditions. The biosynthetic pathway responsible for the expression of the compounds of interest can be activated by supplementations of the culture medium by inorganic salts mainly with MgSO4 resulted in increse of 400% in the production of macrotetralides and 20% valinomycin. However, the expression of the macrotetralides was inhibited when added ZnSO4, bending the production of valinomycin. According to polyphasic taxonomic studies, the isolated ASBV-1T has chemotaxonomic and molecular characteristics of the genus Streptomyces, which formed a new phyletic line, in subcalde of the S. albolongus, S. cavourensis subsp. cavourensis e S. celluloflavus species. Then propose that the isolate is recognized as the type strain of Streptomyces araujoniae sp. nov. The results obtained in this study revealed that S. araujoniae sp. nov. has action potential against the pathogen B. cinerea, can help control this disease during the post-harvest strawberries. Remains for future studies, the development of specific formulation of the employment of such compounds to crop management and toxicological tests, ensuring the feasibility of using such compounds.

Bactérias quitinolíticas desenvolvem papel fundamental no ciclo de nutrientes através da degradação da quitina no ecossistema marinho. A hidrólise da quitina é realizada por quitinases, as quais podem ser utilizadas em processos biotecnológicos. O estudo teve como objetivo avaliar as condições ótimas de cultivo de bactérias quitinolíticas selecionadas do gênero Aeromonas e a degradação de quitina durante 96 horas de cultivo. Além disso, caracterizá-las pelo sequenciamento total do gene 16S rRNA e por MLSA. O estudo mostrou que os isolados representam duas espécies do gênero Aeromonas. Os isolados comportaram-se de diferentes maneiras em relação às condições de cultivo pré-determindas. Os halos de hidrólise de quitina não estão relacionados à atividade enzimática ou aos produtos de hidrólise de quitina quantificados. As maiores atividades de quitobiosidases e endoquitinases foram observadas em 24 horas e de N-acetil-glicosaminidases em 96 horas. Os perfis enzimáticos diferem entre os isolados e ao longo das 96 horas de cultivo mostrando diversidade enzimática. / Chitinolytic bacteria have key role in nutrient cycling through the chitin degradation in the marine ecosystem. The hydrolysis of chitin is performed by chitinases, which can be used in biotechnological processes. The study aimed to evaluate the optimal conditions for cultivation of selected chitinolytic bacteria of the Aeromonas genus and the degradation of chitin during 96 hours of culture. Moreover, characterize them by 16S rRNA gene full sequencing and MLSA. The study showed that the isolates represent two species of the Aeromonas genus. The isolates had different behavior in relation under conditions pre-determined. The halos of chitin hydrolysis were not related to enzymatic activity or to their products of chitin hydrolysis quantified. The hightest activities of chitobiosidases and endochitinases were observed in 24 hours and the N-acetyl-glicosaminidases in 96 hours. The enzyme profiles differ between isolates and during 96 hours of cultivation showing diversity enzyme.

MEDEIROS, Suelen Carneiro de. Expressão heteróloga de uma glicosil hidrolase da Família 18 (cv2736) de Chromobacterium violaceum em Pichia pastoris com potencial antibacteriano. 2012. 122 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-07-11T13:31:54Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_scmedeiros.pdf: 2847279 bytes, checksum: c0e6c68e1b479acad3f4108642933a87 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:21:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_scmedeiros.pdf: 2847279 bytes, checksum: c0e6c68e1b479acad3f4108642933a87 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_scmedeiros.pdf: 2847279 bytes, checksum: c0e6c68e1b479acad3f4108642933a87 (MD5) Previous issue date: 2012 / Chitinases are enzymes capable of hydrolyzing chitin, a polysaccharide composed of units of N-acetyl-D- glucosamine, which is abundant in nature. The genome sequence of C. violaceum ATCC 12472 has revealed some genes encoding proteins with potential applications in agriculture and medicine, such as those encoding chitinases. This study aimed to express the protein CV2736 in Pichia pastoris KM71H and to evaluate its antimicrobial potential against microorganism of medical importance. To this purpose, the full ORF (encoding rCV2736 PS+) and a partial sequence of it, encoding a truncated protein without its putative signal peptide (rCV2736PS‒), were cloned into the vector pPICZ α A for expression in P. pastoris. The protein rCV2736 PS+ was detected in the cell-free culture medium of P. pastoris cells harboring the corre sponding expression cassete. The recombinant CV2736PS+ was produced in a heterogeneous manner, and when analyzed by SDS-PAGE, three protein bands with apparent molecular masses of 41. 3, 38.1 and 36. 2 kDa were detected. The protein band with the highest molecular mass (41.3 kDa) was stained with the Periodic acid - Schiff’s reagent, thus showing that this band corresponds to N-glycosylated rCV2736PS+. Furthermore, tryptic peptides identified by mass spectrometry (ESI-MS) confirmed the identity of the expressed protein. The recombinant protein produced without the first 22 amino acids(rCV2736PS‒) showed higher chitinase activity than that found for th e fraction containing rCV2736PS+, despite not being detected by SDS-PAGE. The recombinant protein CV2736PS+, present in the fraction F0/95 from the culture medium of induced cells, was active after heat treatment at 50 °C and its maximum chitinolytic activity was recorded at pH 3.0. This fraction was also able to degrade the synthetic substrates 4-nitrophenyl N,N'-diacetyl -β-D-chitobioside and 4-nitrophenyl N,N',N''-triacet yl chitotrioside, which characterizes an endochitinase activity. Abinitio molecular modeling demonstrated that the polypeptide of CV2736 likely folds as a(β/α)8 barrel (also known as TIM barrel), which is typical of the GH18 family proteins. The fraction F0/95 showed antimicrobial activity against Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Staphylococcus aureus and growth inhibition against Salmonella cholera-suis. The same fraction were evaluated against the yeast Candida albicans, but was not detectable inhibition of this microorganism in the assay. These results suggest that rCV2736 should be further studied as a new anti-bacterial agent. / Quitinases são enzimas capazes de hidrolisar quitina, um polissacarídeo formado por unidades de N-acetil-β-D-glucosamina, que é extremamente abundante na natureza. Após o sequenciamento do genoma de C. violaceum ATCC 12472, alguns genes referentes a proteínas com potencial biotecnológico foram encontrados, dentre eles os que codificam para quitinases. Este trabalho teve como objetivos expressar a proteína CV2736 de C. violaceum ATCC 12472 de forma recombinante em células de Pichia pastoris KM71H e avaliar seu potencial antimicrobiano frente a microrganismos de importância médica. Para isto, a sequencia completa da ORF (CV2736PS+), bem como uma sequencia parcial, codificando uma proteína truncada, sem um possível peptídeo sinal N-terminal (CV2736PS‒), foram clonadas no vetor de expressão pPICZαA, para expressão em P. pastoris KM71H. A proteína completa (rCV2736PS+) foi detectada em uma fração proteica, contendo as proteínas secretadas para o meio de cultura, por células de P. pastoris transformadas com o respectivo cassete de expressão recombinante. A rCV2736PS+ apresentou-se de forma heterogênea, quando analisada por SDS-PAGE, exibindo três bandas com massas moleculares aparentes de 41,3, 38,1 e 36,2 kDa, respectivamente, sendo uma delas (41,3 kDa) maior do que se poderia deduzir a partir da sequencia de aminoácidos. Após coloração com reagente de Schiff para revelação de glicoproteínas, constatou-se que essa banda (41,3 kDa) correspondia a rCV2736PS+ na sua forma N-glicosilada. Além disso, rCV2736PS+ teve seus peptídeos identificados por espectrometria de massas, na fração F0/95 do meio de cultura livre de células. A proteína recombinante produzida sem os 22 aminoácidos iniciais (rCV2736PS‒) apresentou atividade quitinásica maior que a encontrada para a fração contendo rCV2736PS+, apesar de não ter sido detectada por SDS-PAGE. A fração F0/95 do meio de cultura contendo rCV2736PS+ mostrou-se termoestável até 50°C e com pico de atividade quitinolítica em pH 3,0. A mesma fração apresentou maior atividade endoquitinásica e ativa contra os substratos sintéticos 4-nitrofenil N,N’–diacetil-β-D-quitobiosídeo e 4-nitrofenil N,N’,N’’–triacetilquitotriose. A modelagem molecular evidenciou o dobramento na forma de barril (β/α)8 (barril TIM), típico das proteínas da família GH18. Do mesmo modo, a fração F0/95 foi testada contra seis espécies de bactérias, apresentando atividade microbicida contra Pseudomona aeruginosa, Escherichia coli e Staphylococcus aureus, e foi capaz de inibir o crescimento de Salmonella choleraesuis. A mesma fração foi testada contra a levedura Candida albicans, mas não foi detectada inibição do crescimento contra este microrganismo no ensaio. Portanto, a proteína recombinante rCV2736 pode, assim, ser considerada uma molécula com potencial antibacteriano. Palavras-chave: Quitinase; Pichia pastoris; antimicrobiano; Expressão heteróloga.

Submitted by Tatiana Silva (tsilva@icict.fiocruz.br) on 2012-12-26T18:25:25Z No. of bitstreams: 1 joao_r_o_farias_ioc_bcm_0004_2009.pdf: 3748757 bytes, checksum: 6590fd1d1afea051ff70fc2fba034b09 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-26T18:25:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 joao_r_o_farias_ioc_bcm_0004_2009.pdf: 3748757 bytes, checksum: 6590fd1d1afea051ff70fc2fba034b09 (MD5) Previous issue date: 2009 / Fundação Oswaldo Cruz.Instituto Oswaldo Cruz. Rio de janeiro, RJ, Brasil / As leishmanioses são doenças causadas por protozoários do gênero Leishmania transmitidos pela picada de flebotomíneos infectados. Os atuais métodos de combate a estas moléstias têm se mostrado ineficazes e maiores conhecimentos sobre a interação Leishmania-flebotomíneos são necessários para o desenvolvimento de novas formas de controle. Com o emprego da técnica de amostragem diferencial por RT-PCR (DDRT-PCR), foi encontrado anteriormente em nosso laboratório um cDNA codificante para uma quitinase intestino-específica de Lutzomyia longipalpis, nomeada LlChit1A. Foi visto que este produto do gene LlChit1 possui altos níveis de transcrição em fêmeas adultas 3 dias após a alimentação sangüínea, indicando um possível papel na degradação da matriz peritrófica (MP). Neste trabalho, um fragmento do LlChit1A foi usado para sondar uma biblioteca genômica de L. longipalpis, possibilitando o isolamento de um clone contendo o gene codificador desta enzima, que recebeu o nome LlChit1G. A amplificação por PCR e seqüenciamento deste gene revelaram a presença de 4 introns que interrompem a seqüência codificante para a LlChit1A. Foi visto por RT-PCR que o gene LlChit1 também está ativo em larvas, transcrevendo mais duas novas formas de splicing, nomeadas LlChit1B e LlChit1C. Estes dois novos transcritos possuem códons de parada, introduzidos a partir do quarto íntron, que interrompem a tradução do domínio de ligação à quitina codificado pelo último éxon. As possíveis novas enzimas codificadas devem atuar na digestão de alimentos ricos em quitina de maneira similar ao proposto para outras quitinases de inseto sem este domínio funcional. A região flanqueadora 5’ (RF5’) do clone genômico também foi amplificada por PCR e seqüenciada, evidenciando um possível promotor mínimo. Curiosamente, um gene ortólogo de Phlebotomus papatasi contém o começo da seqüência UTR 5` idêntica ao começo do RNAm da quitinase de L. longipalpis. Isso pode ser um indício de um possível sistema promotor conservado em flebotomíneos e com possível atuação na regulação da espessura da MP. Através da técnica de PCR invertido foi amplificada e seqüenciada uma região a montante do gene, não presente no LlChit1G. Análises de bioinformática indicaram a presença de um possível envolvimento de ecdisona no controle deste promotor. Através da anotação de ESTs codificantes para a seqüência completa ou parcial de proteínas similares a quitinases de L. longipalpis e P. papatasi foi possível identificar possíveis ortólogos de glicosideohidrolases da família 18. As seqüências primárias correspondentes ao domínio catalítilico encontrado nesta família foram comparadas por filogenia a seqüências já publicadas. / Leishmaniasis is a disease caused by Leishmania protozoa transmitted by the bite of infected sand flies. Current methods used to combat this illness have been shown to be inefficient, and better knowledge of aspects related to Leishmania-sand fly interaction are necessary for the development of new controlling methods. A cDNA codifying for a midgut-specific chitinase of Lutzomyia longipalpis, nominated LlChit1A, was previously identified in our laboratory using differential display RT-PCR (DDRT-PCR). It was found that the LlChit1 gene had high transcription levels 3 days after blood meal, which indicated a putative role on peritrophic matrix (PM) degradation. A LlChit1A fragment, was used for screening a L. longipalpis genomic library, which led to the isolation of a clone called LlChit1G, containing the chitinase gene. The PCR amplification and sequencing of this gene revealed 4 introns which interrupt the LlChit1A cDNA sequence. RT-PCR showed that the LlChit1 gene is also expressed in larvae where it transcribed two new forms of splicing, called LlChit1B and LlChit1C. These two transcripts possess early stop codons in the last intron, interrupting the translation of the chitin binding domain (CBD) codified by the last exon. These putative enzymes possibly act in the digestion of chitin rich food, as previously observed for others insect chitinases without this functional domain. The flanking region 5’ (FR5’) present in the genomic clone was also sequenced, evidencing a possible minimum promoter. Curiously, the initial part of this 5’ UTR sequence was identical to the initial part of a Phlebotomus papatasi orthologous gene. This may be an indication of a promoter system conserved among sandflies, with possible performance in the control of PM thickness, which seems to occur exactly at the moment and place of Leishmania attachment to the epithelium of the midgut. The use of inverted PCR allowed the sequencing of a region upstream the chitinase gene, which is not present in the genomic clone. Bioinformatics analyzes suggested the participation of ecdysone on the expression control of this gene. The annotation for ESTs codifying complete and partial chitinase like proteins from L. longipalpis and P. papatasi provided the identification of 4 new genes from the first specie and 5 new genes from the later. These genes codify for protein conserved domains with high similarity to the catalytic domain of family 18 glycosylhydrolases. Phylogenetic trees were also constructed.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-10-05T10:38:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Enio Saraiva Soares - 2016.pdf: 2392510 bytes, checksum: 37b84e9c9bc76eaf406e92f41d3828bb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-10-05T10:58:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Enio Saraiva Soares - 2016.pdf: 2392510 bytes, checksum: 37b84e9c9bc76eaf406e92f41d3828bb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T10:58:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Enio Saraiva Soares - 2016.pdf: 2392510 bytes, checksum: 37b84e9c9bc76eaf406e92f41d3828bb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Currently there are different approaches to synthesize and discover new compounds, but the pursuit of these products on biodiversity is still advantageous. In bioprospecting microorganisms, which often are seeking their properties that can be exploited in biotechnology products. This is the case of chitinases, enzymes that degrade chitin. Chitinases (EC 3.2.1.29) are glycosyl hydrolases type enzymes that specifically cleave β-1,4 bonds between N-acetylglucosamines units of chitin with sizes ranging from 20 kDa to 90 kDa. The main producers of chitinase are the bodies that have chitin in their cell wall or exoskeleton, such as insects, crustaceans, fungi, algae, among others. This study aimed to select and identify producing bacteria chitinase in soil samples from different coastal regions of southern Brazil. Seventeen soil samples, collected close to fishing for shellfish waste disposal sites, were prepared and seeded in four minimum culture medium containing colloidal chitin as the sole source of carbon and energy, incubated and the colonies were isolated and purified. After yielded a total of thirteen isolates that were submitted to enzymatic index test, stressed that four isolates. The four isolated genomic DNA was extracted, amplified and purified, and sequenced region encoding 16S rRNA of these organisms. Bacteria were then pooled and identified by construction of a phylogenetic tree. The results showed the presence of the species Paenibacillus illinoisensis and Paenibacillus chitinolyticus and two members of the genus Bacillus. Future studies may indicate the possibility of its use as a source of genes for biotechnological applications such as the production of new biopesticides. / Existem atualmente diferentes abordagens para se sintetizar e descobrir novos compostos, mas a busca desses produtos na biodiversidade ainda é vantajosa. Na bioprospecção de microrganismos, o que muitas vezes se busca são as suas propriedades que possam ser aproveitadas em produtos biotecnológicos. Esse é o caso das quitinases, enzimas capazes de degradar a quitina. As quitinases (EC 3.2.1.29) são enzimas do tipo glicosilhidrolases, com tamanhos que variam de 20 kDa até 90 kDa, que clivam especificamente as ligações β-1,4 entre unidades de N-acetilglicosaminas da quitina. Os principais produtores de quitinases são os organismos que possuem quitina no seu exoesqueleto ou parede celular, como insetos, crustáceos, fungos, algas, bactérias entre outros. O presente estudo teve como objetivo selecionar e identificar bactérias produtoras de quitinases em amostras de solos de diferentes locais litorâneos da região Sul do Brasil. Dezessete amostras de solo, coletadas próximo a locais de descarte de resíduos de crustáceos por pescadores, foram preparadas e semeadas em meio de cultura mínimo contendo quitina coloidal como única fonte de carbono e energia, incubadas e as colônias foram isoladas e purificadas. Ao fim obteve-se um total de treze isolados de bactérias, que foram submetidas ao teste de índice enzimático, que destacou desses quatro isolados. O DNA genômico de quatro isolados foi extraído, amplificado e purificado, sendo sequenciada a região codificadora do gene 16S rRNA destes microrganismos. As bactérias foram então agrupadas e identificadas pela construção de uma árvore filogenética. Os resultados mostraram a presença das espécies Paenibacillus illinoisensis e Paenibacillus chitinolyticus além de dois membros do gênero Bacillus. Estudos futuros poderão indicar a possibilidade de seu uso como fonte de genes para aplicação biotecnológica, como a produção de novos bioinseticidas.