Prospecção, seleção e caracterização enzimática de superóxido dismutase e catalase em bibliotecas metagenômicas, originadas de diferentes solos

Resumo

O intenso progresso industrial observado atualmente gera grandes quantidades de resíduos poluentes que são danosos ao meio ambiente. Esses resíduos causam impactos irreparáveis aos locais em que são introduzidos sendo comum o uso de organismos como biomarcadores desses locais poluídos. A relação da atividade enzimática com os efeitos provocados pelo agente estressor nos sistemas vivos provoca a produção de Espécies Reativas de Oxigênio (EROS), tais como o íon superóxido (O2-), peróxido de hidrogênio (H2O2), radical hidroxila (OH-) e oxigênio livre (O1). Esses compostos podem ocasionar a morte celular se não forem neutralizados e, para tanto, os organismos aeróbios desenvolveram um mecanismo de defesa contra o estresse oxidativo como a síntese das Enzimas Superóxido Dismutase (SOD), Catalase (CAT), Glutationa Redutase (GR) e Glutationa-S-Transferase (GST). Essas biomoléculas são empregadas nos processos industriais e, em relação aos produtos químicos, apresentam como vantagem altíssima especificidade ao substrato, reduzindo significativamente a obtenção de produtos indesejáveis na reação e etapas de purificação, além de apresentar a possibilidade de imobilização e recuperação dessas enzimas para novos usos no processo, não necessitando de temperaturas e pressões elevadas nas diferentes operações. Em geral, esses biocatalizadores são obtidos em diferentes escalas (laboratorial, piloto ou industrial) fazendo o uso de tecnologias do DNA recombinante a partir da expressão homóloga ou heteróloga desses genes de interesse biotecnológico. As oxido-redutases como as SOD e CAT são utilizadas da mesma forma que as enzimas hidrolíticas, entretanto, apresentam enorme potencial de uso e tendência no aumento quanto à participação no mercado, como na área médica, analítica e científica, diagnóstico clínico, indústria alimentícia, na formulação de cosméticos e em processos de biorremediação de efluentes que contenham compostos fenólicos e aminas aromáticas. Neste contexto, a ferramenta denominada metagenômica tem sido amplamente utilizada na obtenção de enzimas de interesse biotecnológico, principalmente pelo fato desta abordagem permitir o acesso a genes de microrganismos incultiváveis, visto que as análises envolvendo o estudo da diversidade microbiana comprovaram que conhecemos aproximadamente 1% existentes na biosfera. (AU)