As enzimas negligenciadas associadas a degradação da lignina em fungos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Vasco Ariston de Carvalho Azevedo
Fernanda Badotti
Daniel Santana de Carvalho
Fernanda Badotti
Daniel Santana de Carvalho
Resumo
Uma alternativa como fonte de recursos renováveis para a produção de bioenergia é a utilização de material lignocelulósico, derivado de resíduos agroindustriais, porém esses processos ainda apresentam dificuldades de implementação devido ao alto custo, sendo que os métodos enzimáticos apresentam grande potencial para contornar essas dificuldade, mas ainda faltam informações para o desenvolvimento de processos enzimáticos eficientes. Para isso, é muito importante investigar em detalhes, além das principais enzimas envolvidas na sua decomposição (lignina peroxidases, manganês peroxidases, versátil peroxidases e lacases), as enzimas que contribuem indiretamente, mas são também muito importantes, para o processo como um todo. Essa dissertação abordou justamente esse tema: as enzimas negligenciadas do metabolismo de degradação de lignina em fungos. O banco de dados CAZy é uma referência curadas de enzimas envolvidas na degradação de carboidratos de uma maneira geral. Como a lignina está fortemente associada aos carboidratos das paredes celulares de vegetais, há uma categoria nesse banco denominada de Auxiliary Activities (AA), que são enzimas que atuam direta ou indiretamente na degradação da lignina. Utilizando os dados contidas no CAZy foi construído um banco de sequências e taxonomia de cada sequência. Com este banco de dados customizado de sequências e taxonomia de AA de fungos, fez-se uma mineração dos dados. Fez-se também a análise dos domínios pelo Pfam e correlacionou-se com o alinhamento das sequências de cada família a fim de associar esses dados, obtendo-se informações diversas, como a distribuição taxonômica dos organismos que continham essas sequências, a identificação dos domínios proteicos conservados e a obtenção de padrões estruturais, além da identificação inesperada de mecanismos prováveis até então não descritos na literatura. Além disso, buscando evidências da importância dessas enzimas para os organismos que as possuem, realizou-se uma análise de seleção positiva com a identificação de possíveis grupos ou sítios onde se têm evidência. A construção de modelos moleculares tridimensionais, permitiu ainda associar dados estruturais à literatura, e esses modelos 3D mostraram que as regiões selecionadas tem grande potencial de aumentar a estabilidade estrutural, evitando a desnaturação da enzima.
Abstract
Assunto
Biologia computacional, Lignina, Enzimas, Fungos, Domínios proteicos, Modelos moleculares
Palavras-chave
Lignina, Seleção positiva, Enzimas ligninolíticas negligenciadas, Fungi, Domínios proteicos
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