Banca de DEFESA: FELIPHE LACERDA SOUZA DE ALENCAR

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : FELIPHE LACERDA SOUZA DE ALENCAR
DATA : 04/05/2020
HORA: 14:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

BIOPROSPECÇÃO DA Chromobacterium violaceum PARA A BIORREMEDIAÇÃO DO CHUMBO: APLICAÇÕES EM BIOTECNOLOGIA E SAÚDE AMBIENTAL

PALAVRAS-CHAVES:

Chromobacterium violaceum; bioprospecção; biorremediação; microscopia eletônica; proteômica; chumbo

PÁGINAS: 203
RESUMO:

A presença do metal pesado chumbo no meio ambiente pode ocasionar agravos não somente ao equilíbrio ecológico, mas também à saúde humana. Nesse contexto, se apresenta o município Lages Pintadas, área em estudo, situado na região semiárida do Rio Grande do Norte, o qual sofre impactos decorrentes tanto da ação antrópica quanto da radiação natural, tendo o chumbo como um importante resíduo impactante. Diante do exposto, se enfatiza a necessidade quanto ao desenvolvimento e a aplicação de ferramentas de gerenciamento e manutenção de ambientes impactados pelo chumbo, tendo por base o estudo do potencial biorremediador de diferentes cepas de Chromobacterium violaceum. O isolamento e a identificação microbiológica das respectivas cepas bacterianas ocorreram conforme metodologia preconizada pelo Standard Methods for Examinations of Water and Wastewater. As linhagens: ATCC 12472, fornecida pelo Laboratório de Biologia Molecular e Genômica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a cepa denominada SCV1, isolada do açude riacho da cachoeira, localizado no município de Lajes Pintadas, semiárido do Rio Grande do Norte foram testadas quanto ao padrão de resistência ao chumbo em concentrações decrescentes e diferentes tempos de exposição, avaliando-se em seguida por microscopia eletrônica de varredura diferentes arranjos dos níveis de remoção metálica testados. A avaliação do estresse oxidativo foi baseado na atividade da enzima antioxidante Catalase e Superóxido Dismutase. Os extratos proteicos totais, para posterior análise de proteoma, foram quantificados pelo método de Bradford e resolvidos em gel de poliacrilamida 13% (SDS-PAGE). Ao fim da eletroforese cada banda dos respectivos testes e controles foram excisadas e digeridas in gel, seguidas da extração de peptídeos. As análises de proteômica, caracterização e comparação do perfil proteico total das respectivas cepas, ATCC e SCV1, em presença e ausência de Pb (NO₃)₂ foram baseadas em nano cromatografia líquida acoplada a ionização eletrospray e espectrometria de massas sequencial (nanoLC-ESI-MS/MS), utilizando o espectrômetro de massas LTQ Orbitrap XL ETD e cromatógrafo nLC Easy 1000. Os dados observados são promissores, no que se refere à viabilidade de uso da C. violaceum como ferramenta biorremediadora para o combate e a mitigação da problemática poluição e contaminação ambiental por metais pesados. Ambas as cepas, ATCC 12472 e SVC1 apresentaram padrões similares de resistência quando expostas às concentrações mais baixas do Pb (NO₃)₂ (0,5 mM a 3 mM). Entretanto, a cepa SCV1, isolada do ambiente, apresentou um padrão de resistência mais eficiente do que a cepa ATCC 12472, sobretudo entre as concentrações de 4 a 6 mM. Ao comparar a eficiência quanto à remoção in vitro do Pb (NO₃)₂ no meio, a cepa regional SCV1 foi capaz de remover até duas vezes mais a concentração do metal quando comparada à ATCC 12472. As observações ao microscópio eletrônico de varredura evidenciaram a capacidade da C. violaceum se biossorver ao chumbo, sem, no entanto, sofrer alterações em sua estrutura, mantendo a forma bacilar. A análise de proteoma das cepas ATCC 12472 e SCV1 expostas ao estresse oxidativo induzido por uma concentração equivalente a 3 mM chumbo, em um período de 12 horas revelou um total de 1930 proteínas em ambas as cepas. Em ATCC 12472, 11,7% das proteínas apresentaram funções relacionadas ao transporte, principalmente associadas ao sistema de transporte tipo ABC. Ao passo que na cepa SCV1 esse valor correspondeu a 21.3%. Mecanismos de complexação e ligação biomolecular estiveram presentes em cerca de 70% das proteínas da cepa ATCC 12472 e em 60% na cepa SCV1, das quais grande parte se associou à complexação de metais, tais como ferro, zinco, cobre e manganês e magnésio. A maioria das proteínas up-reguladas de ambas as cepas desempenharam funções relacionadas à complexação, transporte, efluxo, ou ainda mecanismos associados ao reparo de material genético, resposta ao estresse oxidativo e resistência celular. Foram identificadas ainda proteínas com domínio conservado ausente ou ainda com domínios de função desconhecida, sendo considerados potenciais produtos para a biorremediação, uma vez que apresentaram contexto gênico relacionado, sobretudo, ao transporte de biomoléculas, regulação transcricional, biometilação e quimiotaxia. Ademias foram identificadas proteínas hub-gargalo (bottlenecks), essenciais à manutenção e homeostase da rede de interação proteína-proteína e desempenharam, sobretudo, funções associadas ao reparo, resposta ao estresse e metabolismo de aclimação. Este é o primeiro estudo acerca da proteômica de resistência da C. violaceum frente ao metal pesado chumbo. A relativa eficiência metabólica constatada na cepa SCV1 de C. violaceum em relação à ATCC 12472 sugere que bactérias quando expostas a determinados agentes poluentes e contaminantes tendem a desenvolver mecanismos de resistência frente às pressões seletivas impostas pelo meio. As alterações no perfil de proteínas da C. violaceum em condição de estresse oxidativo indica reprogramação metabólica e revela a importante capacidade de adaptação desta bactéria.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1674709 - VIVIANE SOUZA DO AMARAL
Interno - 707.819.324-59 - JULIO ALEJANDRO NAVONI - UFRN
Externa ao Programa - 1199127 - SILVIA REGINA BATISTUZZO DE MEDEIROS
Externo à Instituição - FABIO TEIXEIRA DUARTE - IFRN
Externa à Instituição - NATALY ALBUQUERQUE DOS SANTOS - UFPB