Análise de fluxos metabólicos para otimização da síntese do antibiótico cosmomicina por Streptomyces olindensis ICB20

AUTOR(ES)

Ana KAterine de Carvalho Lima Lobato

DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

A análise de fluxos metabólicos (AFM) é uma importante ferramenta de análise do metabolismo celular. O seu conhecimento é de extrema importância para entender como deve ser conduzido às condições de cultivo de um organismo, no sentido de melhorar os processos de obtenção de produtos de interesse do homem, bem como para entender como deve ser manipulado o genoma de uma célula possibilitando a otimização do processo para engenharia genética. Streptomyces olindensis ICB20 é um promissor produtor do antibiótico cosmomicina, uma potente droga antitumoral, sendo de extrema relevância estudar os fluxos metabólicos deste micro-organismo com o propósito de otimizar a síntese deste produto do metabolismo secundário. Vários grupos de pesquisa brasileiros vêm desenvolvendo estudos na tentativa de otimizar esta produção em biorreatores. Entretanto, nada foi realizado ainda relativo à análise de fluxos metabólicos. Este trabalho teve como objetivo verificar os fatores que afetam o metabolismo de Streptomyces olindensis ICB20, através da análise de fluxos metabólicos de forma que possa ser aumentada a produção do metabólito secundário, cosmomicina. Para alcançar esse objetivo foi desenvolvido um modelo metabólico que simula uma distribuição dos fluxos internos celulares com base no conhecimento das vias metabólicas, de suas interligações, como também das restrições do micro-organismo em estudo. A validade do modelo proposto foi verificada através da comparação dos dados obtidos pelo modelo com dados experimentais da literatura. A partir da análise dos fluxos intracelulares, obtidos pelo modelo, foi proposto um meio de cultivo ótimo, como também, identificado pontos chaves do metabolismo com o direcionando o metabolismo de Streptomyces olindensis para uma maior produção de cosmomicina. Nesse sentido foi verificado que o incremento na concentração de extrato de levedura é uma proposta de otimização do meio de cultivo e que a inibição da via biossintética de ácidos graxos é uma estratégia interessante para manipulação genética. Com o objetivo de comprovar in vitro o que foi obtido in silico foi testada uma das condições de otimização de meio proposta pelo modelo metabólico através de ensaios experimentais em incubador rotativo onde foi constatado que o incremento na concentração de extrato de levedura no meio de cultivo induziu a um aumento na produção de cosmomicina

ASSUNTO(S)

engenharia metabólica análise de fluxos metabólicos streptomyces olindensis icb20 cosmomicina engenharia quimica metabolic engineering metabolic flux analysis streptomyces olindensis icb20 cosmomycin

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