Predição in silico da via biossintética de polihidroxialcanoatos (PHAs) em bactérias do gênero Brevibacterium

Abstract

A poluição plástica é um problema urgente para o planeta e a substituição desses polímeros derivados do petróleo é uma urgência. Uma das alternativas é a utilização de polihidroxialcanoatos (PHAs), que são biopolímeros sintetizados por diversos microrganismos. No gênero Brevibacterium, já foi observada a produção de PHAs em algumas linhagens, porém o metabolismo de biossíntese ainda não foi descrito. Neste trabalho, foi realizada a análise de genomas de Brevibacterium disponíveis publicamente no banco de dados NCBI, com o objetivo de realizar uma predição in silico da via de biossíntese de PHAs dentro desse gênero. Proteínas com características de uma PHA sintase (PhaC), a enzima chave que polimeriza as moléculas de polihidroxialcanoatos, foram encontradas em apenas duas espécies: B. daeguense e B. yomogidense. Duas PhaC putativas foram identificadas em cada uma das espécies, em um cluster gênico semelhante em ambas. Apesar do BLASTP demonstrar maior identidade entre essas PhaCs putativas e PhaC de classe III, o cluster gênico observado, com duas unidades de genes de PhaC putativa, não é comparável com o de outros organismos produtores de PHA, então foi sugerida uma subclasse relacionada a classe III. Diante da rara incidência desse cluster e suas proteínas relacionadas dentro do gênero e do fato desses elementos serem bastante similares a sequências de bactérias de outros gêneros, a hipótese de transferência horizontal de genes foi proposta. Pela observação de enzimas contidas em vias descritas como precursoras da biossíntese do PHA e características das PhaC putativas encontradas, foi proposta uma possível via de biossíntese: a β-oxidação de ácidos graxos, já que B. daeguense e B. yomogidense possuem todas as enzimas utilizadas nessa via; mas o metabolismo do carbono não foi descartado e também pode ser utilizado, dependendo das características de especificidade de susbstrato das enzimas formadoras de monômero.