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https://repositorio.ucb.br:9443/jspui/handle/123456789/8338| Type: | Monografia(Graduação) |
| Title: | Otimização de ensaio de atividade quitinolítica em bibliotecas metagenômicas |
| Other Titles: | Optimization of chitinolytic detection assay in metagenomic libraries |
| Author(s): | Polla, Daniel Lôpo |
| First Advisor: | Barreto, Cristine Chaves |
| Summary: | A bioprospecção é utilizada para a busca de novos compostos de origem microbiana com aplicações industriais, por isso vários projetos desenvolvidos atualmente na Pós Graduação em Ciências Genômicas e Biotecnologia da Universidade Católica de Brasília tem esse intuito. Entre eles há a busca de enzimas hidrolíticas produzidas por bactérias presentes em bibliotecas metagenômicas no rúmen de caprinos, muco de corais brasileiros e solo de cerrado e da Amazônia. O metagenoma é o conjunto de genomas de todos os organismos em uma dada amostra. Utilizando a análise funcional do metagenoma de micro-organismos nessas bibliotecas metagenômicas, até o momento já foram obtidos clones com atividades lipolítica, amilolítica e proteolítica proveniente de micro-organismos sem a necessidade de cultivo. Outras atividades, como a de quitinase, não foram estudadas e ensaios para a detecção desta atividade ainda não foram otimizados. Essas enzimas degradam a quitina e possuem várias aplicações industriais, como no controle de fungos patogênicos de plantas e animais, na agricultura para o controle de pragas (biopesticidas) e também no controle da larva de mosquitos transmissores da dengue e da malária. O objetivo deste trabalho foi otimizar o teste de atividade quitinolítica em placas e identificar clones com esta atividade numa biblioteca metagenômica de solo da Amazônia. Como organismo controle foi utilizado o Vibrio alginolyticus devido a sua atividade quitinolítica já conhecida. Para padronização da triagem, foram testados dois tipos de quitina coloidal. A quitina coloidal é obtida a partir da hidrólise em ácido clorídrico da quitina comercial. Parte da quitina coloidal foi estocada em geladeira (quitina úmida) e o restante foi liofilizado. Foram utilizadas diferentes concentrações de quitina coloidal liofilizada e úmida em meio de cultura composto por sais para determinar qual a melhor condição para crescimento dos micro-organismos, bem como para detecção da atividade quitinolítica pela formação de halo de degradação. O meio de cultura contendo a quitina coloidal úmida na concentração de 2,0% (p/v) foi o método escolhido para a detecção de atividade quitinolítica em bibliotecas metagenômicas por possibilitar crescimento bacteriano esperado e formação de halo de degradação. Para evidenciar o halo de degradação foi utilizado o corante vermelho Congo, metodologia já utilizada para evidenciar halos de degradação de outros polissacarídeos. Com essa coloração os halos de degradação coram-se em azul escuro e o meio de cultura em azul claro. Para triar a biblioteca metagenômica de solo da Amazônia foi utilizado meio de cultura LB com a concentração e tipo de quitina padronizado. As placas foram incubadas a 37ºC por 16 horas e após quinze dias de crescimento à temperatura ambiente, a revelação do halo de degradação foi realizada pela coloração com vermelho Congo. A triagem de 4032 clones utilizando-se essa metodologia revelou quatro clones positivos com atividade quitinolítica. |
| Abstract: | Bioprospecting is the search for new compounds from microbes with industrial applications, hence several projects are developed in Post-Graduate Program in Genomic Sciences and Biotechnology from the Catholic University of Brasília, Brazil, among them there is the search of bacterial hydrolytic enzymes in goats’ rumen, marine coral mucus, the Brazilian Cerrado and the Brazilian Amazon soil metagenomic libraries. Metagenome is the set of genomes from all organisms in a certain sample. Clones with amylolytic, proteolytic and lipolytic activities were identified using the functional analysis of metagenomes without the need to cultivate the microorganisms. Other activities, such as chitinase, were not studied and the assays for their detection were not yet optimized. These enzymes degrade chitin and have various industrial applications, such as in the control of plant and animal’s fungal pathogens, in agriculture as pest control (biopesticides) and also controlling the larvae growing of transmitting dengue and malaria’s mosquitoes. This study aims are to optimize the chitinolytic activity plate assay and identify clones with this activity in an Amazon soil metagenomic library. As a control organism, Vibrio alginolyticus was used due to its well-known chitinase activity. To standardize the screening, two types of colloidal chitin were tested. The colloidal chitin is obtained through the hydrochloric acid hydrolysis of commercial chitin. Part of colloidal chitin was stored at 4oC (humid chitin) and the remaining colloidal chitin was lyophilized. Different concentrations of colloidal chitin lyophilized and humid were used in a medium composed of salts to determine the best conditions for microorganism growth as well as for detection of enzyme activity on chitin by degradation and halo formation. The medium containing colloidal humid chitin in the concentration of 2.0% was chosen for the detection of chitinolytic activity in metagenomic libraries because it allows the bacterial growth and the expected halo formation from chitin degradation. To enhance the detection of halo of degradation, Congo Red dye was used, a methodology already used for other polysaccharides. When stained with Congo Red dye, the medium stains in light blue and the halos stains in dark blue. To screen the chitinolytic activity on the library of the Amazon Soil, it was plated on LB medium with the concentration and type of chitin previously standardized. The plates were incubated at 37°C for 16 hours and after fifteen days of growth at room temperature; the observation of the chitin-degradation halos was enhanced by the use of the Congo Red dye. The screening of 4032 clones using this methodology allowed the identification of four chitinolytic positive clones. |
| Keywords: | Solo amazônico Biblioteca metagenômica Quitinase Vibrio alginolyticus Vermelho congo |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE |
| Language: | por |
| Parents: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Católica de Brasília |
| Institution Abbreviation: | UCB |
| Department: | Escola de Saúde e Medicina |
| Program: | Biomedicina (Graduação) |
| Citation: | POLLA, Daniel Lôpo. Otimização de ensaio de atividade quitinolítica em bibliotecas metagenômicas. 2010. 33 f. Monografia (Graduação em Biomedicina) – Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2010. |
| Access Type: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.ucb.br:9443/jspui/handle/123456789/8338 |
| Document date: | Nov-2010 |
| Appears in Collections: | Biomedicina (Graduação) |
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