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Bioprospecção de lipases a partir de metagenoma do solo e sua aplicação para a produção de biodiesel

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-06-14T14:02:36Z
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2013_PaulaTavares.pdf: 2071642 bytes, checksum: dc5f3b1ef02c162114ac1a5acfa84afd (MD5) / O solo do Cerrado brasileiro tem sido o foco de poucos estudos sobre sua
diversidade microbiana. O solo é um habitat com uma grande diversidade de
microrganismos e, assim, ele pode ser usado como uma fonte de enzimas
industriais. A identificação de novos genes através da abordagem
metagenômica, trouxe vantagens ao desenvolvimento de enzimas com novas
atividades. Lipases são um importante grupo de enzimas com várias aplicações
biotecnológicas nas industrias de detergente, alimentos, indústrias
farmacêuticas e de biocombustível. Para isolar os genes putativos de lipase
com tamanho pequeno de DNA (8 kb), foi realizado screening na biblioteca
metagenômica de solo de cerrado com substrado de tributirina. A triagem
funcional desta biblioteca resultou na identificação de três clones com
actividade lipolitica, que foram devidamente sequenciados. Eles revelaram 4
ORFs com funções relacionadas à atividade lipolítica. Duas das enzimas
lipolíticas isoladas da biblioteca de pequenos fragmentos de solo de Cerrado
tiveram a sua expressão induzida em E. coli BL21 (DE3), sendo nomeadas
LipWorfW e LipYorfY. As ORFs tem 1000 pb e codificam para 2 proteínas
contendo 300 resíduos de aminoácidos com um peso molecular estimado de
30 kDa para a proteína LipWorfW e 33 kDa para a proteína LipYorfY e
identidade com lipases verdadeiras. Resultado de gel de eletroforese SDS-
PAGE demonstram a superexpressão destas enzimas. A determinação de sua
atividade ideal e os parâmetros enzimáticos vao levar a uma análise bioquímica
detalhada a fim de propor a utilização deste produto em aplicações de
biodiesel, com foco na melhoria dos processos de produção. Considerando a
aplicação potencial biotecnológico destas enzimas, este trabalho visa a seleção
e caracterização de lipases três novos genes da biblioteca metagenômica de
solo da savana vegetação adequadas para uso na produção de biodiesel. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian Cerrado soil has been the focus of very few studies about its
microbial diversity. Soil is a habitat with high diversity of microorganisms and thus it can be used as a source of industrial enzymes. The identification of new
genes through the metagenomic approach led to the development novel
enzyme activities. The advantage of directly screening for enzymatic activities from metagenome libraries is that researchers access previously unknown genes and their encoded enzymes. Lipases are an important group of relevant
enzymes as they find immense biotechnologically applications in food, detergent, pharmaceutical and biofuel industries. Lipases are mainly produced by microbes, more frequently bacterial, and play a vital role in commercial ventures. To isolate putative lipase genes a small DNA size (8 Kb), Cerrado soil metagenomic libraries were screened with tributirin. The funcional screening of
this library resulted in the identification of three lipase activity producing clones
that were subsequently sequenced. They revealed 4 ORFs with functions
related to lypolitic activity. Two lipolytic enzymes from the small DNA fragments
library of Cerrado soil was isolated and their expression induced in E. coli strain
BL21 (DE3), being named LipWorfW and LipYorfY. The open reading frame
have 1000 pb and encodes a protein containing 300 amino acid residues with
estimated molecular weight of 30 kDa for the LipWorfW protein and 33 kDa for
the LipYorfY protein and strong identity with true lipases. SDS-PAGE gel
electrophoresis demonstrates the overexpression of that lipase on inducing conditions. The determination of their optimal activity and enzymatic parameters will lead to more detailed biochemical analysis, in order to propose the use of this product in biodiesel applications, with focus on improvement of production processes. Considering the potential biotechnological application of these enzymes, this work aims at the selection and characterization of 3 novel lipases genes from metagenomic library from soil from savannah-like vegetation
suitable for use in biodiesel production.

Identiferoai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/13344
Date January 2013
CreatorsTavares, Paula
ContributorsKruger, Ricardo Henrique
Source SetsIBICT Brazilian ETDs
LanguagePortuguese
Detected LanguagePortuguese
Typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis
Sourcereponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB
RightsA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess

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