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Título de Acceso Abierto
Prospección y caracterización de bacterias celulolíticas y hemicelulolíticas
Silvina Ghio Eleonora Campos Daniel H. Grasso
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
La prospección de bacterias con capacidad de degradar lignocelulosa permite la identificación de nuevas enzimas con potencial aplicación en numerosos procesos industriales. En este trabajo el objetivo fue la obtención de enzimas con aplicación potencial en la bioconversión de lignocelulosa, mediante la prospección de bacterias celulolíticas de suelos forestales nativos y estudiar sus mecanismos de deconstrucción de biomasa. Se obtuvieron consorcios bacterianos celulolíticos de dos localidades de Argentina (Cerro Bayo, Neuquén y Valle Grande, Mendoza). Los consorcios fueron caracterizados en cuanto a su actividad enzimática, siendo el consorcio CB1-2 el que presentó mayor actividad celulolítica relativa. A partir del mismo se logró el aislamiento de todos sus integrantes y uno de ellos, al que se denominó Paenibacillus sp. A59, resultó el principal responsable de la actividad estudiada, mientras que los aislamientos pertenecientes a los géneros Pseudomonas sp., Stenotrophomonas sp. y Bacillus sp. no presentaron actividad celulolítica detectable. Por técnicas de secuenciación de nueva generación (NGS) se secuenció el genoma completo de Paenibacillus sp. A59 con una profundidad de 110 veces y se ensambló en 83 contigs. A partir del análisis del genoma con múltiples herramientas bioinformáticas, como las plataformas del NCBI, RAST y dbCAN, seguido de depuración manual, se identificaron 82 secuencias codificantes para potenciales proteínas activas sobre carbohidratos, incluyendo celulasas, xilanasas, mananasas, quitinasas y amilasas, entre otras. Además, se determinaron las condiciones óptimas para maximizar la actividad enzimática en el sobrenadante de cultivo, utilizando como fuente de carbono carboximetilcelulosa, xilano o residuo de cosecha de caña de azúcar, resultando predominante la actividad xilanasa en crecimiento con xilano. El estudio del secretoma en las diferentes condiciones de cultivo ensayadas, permitió identificar las proteínas responsables de dicha actividad y establecer un posible modelo para el sistema xilanolítico de esta bacteria. Entre las enzimas identificadas, dos endoxilanasas de las familias GH10 y GH11 involucradas en la deconstrucción de la hemicelulosa, fueron seleccionadas para ser expresadas de manera recombinante y caracterizar su actividad. Ambas enzimas se expresaron en el sistema de E. coli, de manera soluble y fueron purificadas a homogeneidad. Presentaron actividad óptima a temperaturas moderadas (entre 40 y 55°C) y a pHs cercanos al neutro, si bien rGH11XynB presentó también alta actividad a pH alcalino. Tanto rGH10XynA como rGH11XynB mostraron actividad xilanolítica sobre xilanos comerciales y sobre la fracción hemicelulolítica de biomasas pre-tratadas (trigo, cebada y maíz). Sin embargo, la cinética enzimática y el perfil de los productos de hidrólisis generados mostraron diferencias, lo que podría determinar su utilización en una variedad de procesos. Este estudio comprende un análisis detallado del aislamiento Paenibacillus sp. A59 y de sus enzimas activas sobre carbohidratos, contribuyendo así en la comprensión de los mecanismos microbianos involucrados en la bioconversión de polisacáridos y estableciendo las bases para su aplicación industrial.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
PAENIBACILLUS SP. A59; ENDOXILANASAS; GH10; GH11; BIOMASA LIGNOCELULOSICA; SUELOS FORESTALES; ENDOXYLANASES; LIGNOCELLULOSIC BIOMASS; FOREST SOILS
Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
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| No requiere | 2018 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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| No requiere | 2018 | INTA Digital (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
2018-03-08
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