@PHDTHESIS{ 2019:456664849, title = {Construção, caracterização e perfil biotecnológico do gene xynA2 de Caulobacter crescentus}, year = {2019}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/4477", abstract = "Resíduos lignocelulósicos, gerados em práticas agroindustriais, são os mais abundantes da natureza e, atualmente, há uma preocupação mundial para aproveitá-los como matériaprima na produção de energia, compostos químicos e alimentos, visto que são uma fonte abundante de matéria orgânica renovável. A biotecnologia surge com alternativas inovadoras, por meio da utilização de enzimas na biodegradabilidade de resíduos agroindustriais. Além disso, as enzimas também podem ser aplicadas em bioprocessos industriais, visando a uma otimização dos tratamentos convencionais, como no biotratamento de denim. Caulobacter crescentus é uma bactéria promissora para a exploração biotecnológica, pois apresenta sete genes que codificam enzimas do complexo xilanolítico, envolvidas no metabolismo de materiais lignocelulósicos, sendo cinco genes de b-xilosidases e dois de endoxilanases. O objetivo deste estudo foi clonar, expressar e caracterizar bioquimicamente o gene xynA2, que codifica a xilanase II ou XynA2, além de testar sua ação xilanolítica na hidrólise do resíduo palha de milho e no biotratamento do denim. O xynA2 foi amplificado por PCR, clonado no vetor de clonagem pUCBM21 e subclonado no vetor de expressão pTrcHisA, que produziu uma proteína com cauda de histidinas N-terminal. A xilanase recombinante XynA2 foi purificada em resina de níquelsepharose, exibindo uma única banda de proteína no gel SDS-PAGE (43 kDa), com atividade específica de 1 U.mg-1. A XynA2 foi caracterizada com pH ótimo alcalino (8) e temperatura ótima de 60 oC, além de ser considerada termorresistente a 65 oC e estável ao pH alcalino. A enzima de C. crescentus apresentou atividade predominante para o substrato xilana de beechwood 1 %, mas não tem função celulásica. Essa especificidade ao substrato permite à enzima que remova seletivamente os componentes da hemicelulose, tornando os processos industriais mais limpos e rentáveis. Dentre os compostos testados frente à atividade xilanolítica de XynA2, o DTT foi o que obteve o melhor resultado, pois diminuiu o KM da enzima de 21,49 para 5,78 mg.mL-1 e aumentou a Kcat/KM de 0,12 para 1,63 U.s-1, melhorando sua catálise. Além disso, essa enzima não é inibida na presença de concentrações moderadas de xilose (50 μmol.mL-1), sugerindo que possa atuar em reações de hidrólise prolongadas, pois não é reprimida por seu produto final. A XynA2 quebrou eficientemente a palha de milho, liberando açúcares redutores e XOS, que apresentam potencial para aplicações industriais. XynA2 também foi aplicada ao biotratamento do jeans, levando à diminuição de resquícios de hemicelulose do tecido e à melhora de suas propriedades estéticas e comerciais. Segundo a literatura, até o momento, poucas enzimas xilanolíticas alcalíficas e termofílicas bacterianas foram caracterizadas. Desse modo, este trabalho contribuiu fortemente para o estudo das xilanases, que podem atuar em diferentes bioprocessos industriais, como os do segmento têxtil e os que utilizam resíduos lignocelulósicos como matéria-prima.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola}, note = {Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas} }