Caracterização estrutural de lipopolissacarídeos produzidos por bactérias diazotróficas do gênero Herbaspirillum

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Benedetti, Philippe Rodrigues, 1994-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/67791
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Vassoler Serrato
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spelling Benedetti, Philippe Rodrigues, 1994-Balsanelli, Eduardo, 1986-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)Serrato, Rodrigo Vassoler, 1979-2020-08-17T21:57:14Z2020-08-17T21:57:14Z2020https://hdl.handle.net/1884/67791Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Vassoler SerratoCoorientador: Dr. Eduardo BalsanelliDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa: Curitiba, 27/03/2020Inclui referências: p. 68-78Resumo: As projeções de crescimento populacional nas próximas décadas fazem presente o debate sobre a incapacidade de atender as necessidades por alimentos. O aumento da produção de alimentos é resultado do uso, muitas vezes excessivo, de fertilizantes químicos, proporcionando danos ambientais. Uma alternativa ao uso de fertilizantes químicos nitrogenados é a utilização da fixação biológica de nitrogênio. A fixação de N2 in planta depende inicialmente de um processo de colonização eficiente, e durante todos os passos do processo, a comunicação da bactéria com o hospedeiro depende de diversas biomoléculas, dentre elas os lipopolissacarídeos (LPS), que possuem estrutura complexa e são encontrados exclusivamente em bactérias gram-negativas. Estes glicoconjugados são formados por três regiões estruturalmente distintas: a porção lipídeo-A; o núcleo oligossacarídico; e o O-antígeno, e podem apresentar significativas diferenças estruturais em bactérias, mesmo dentro de uma mesma classe, ou nas regiões estruturalmente mais conservadas entre classes distintas. A porção O-antigênica apresenta a maior variabilidade estrutural em sua composição, sendo essa porção a mais importante no processo de interação. Sua elucidação estrutural é fundamental para se obter um maior entendimento deste processo. Neste trabalho foram extraídos LPS das diferentes espécies de Herbaspirillum a partir da fração aquosa, indicando que se tratam de LPS do tipo "smooth". Além disso, a composição monossacarídica desses LPS apresentou uma grande variabilidade intra- e inter-espécies, porém, unidades de Rha, Man, Gal e Glc, foram observadas em todas as espécies estudadas. A mesma variabilidade estrutural é observada na composição de ácidos graxos nas porções lipídeo-A das diferentes espécies. As análises químicas e espectroscópicas mais aprofundadas do LPS extraído de H. rubrisubalbicans M1, mostraram que a composição monossacarídica desta molécula é formada majoritariamente por Rha, Man e Glc, corroborando resultados anteriormente descritos na literatura; e análises de metilação e RMN sugerem que a porção Opolissacarídica possui uma cadeia principal formada por unidades de ?-Rhap 2-O e 3-O substituídas, bem como de ?-Manp 4-O-substituídas. Também se observa para este Opolissacarídeo a presença de outras ligações glicosídicas em menor proporção, tal como unidades de 6-O-Gal, e ramificações em unidades de Rha (2,3-O-Rhap), Gal (3,6-OGalp), Glc (4,6-O-Glcp) e Man (4,6-O-Manp). Palavras-chave: Lipopolissacarídeo. Herbaspirillum. Fixação Biológica de Nitrogênio. Bactérias Diazotróficas. Interação Planta-Bactéria.Abstract: Projections of population growth in the coming decades bring the debate about the inability to meet food needs. The increase in food production is the result of the use, often excessive, of chemical fertilizers, causing environmental damage. An alternative to the use of chemical nitrogen fertilizers is the use of biological nitrogen fixation. The fixation of N in planta depends initially on an efficient colonization process, and during all the steps of the process, the communication of the bacteria with the host depends on several biomolecules, among them lipopolysaccharides (LPS), which have a complex structure and are found exclusively in gram-negative bacteria. These glycoconjugates are formed by three structurally distinct regions: the lipid-A portion; the oligosaccharide nucleus; and the O-antigen, and can present significant structural changes in bacteria, even within the same class, or in the structurally more conserved regions between different classes. The O-antigenic portion has the greatest structural variability in its composition, this portion being the most important in the interaction process, its structural elucidation is fundamental to obtain a better understanding of this process. The LPS extracted from the different species of Herbaspirillum were obtained in the aqueous fraction, indicating that they are LPS of the "smooth" type. In addition, the monosaccharide composition showed great intra- and inter-species variability, however, units of Rha, Man, Gal and Glc, are observed in all studied species. The same structural variability is observed in the composition of fatty acids in the lipid-A portions of the different species. Further chemical and spectroscopic analyzes of the LPS extracted from H. rubrisubalbicans M1, showed that the monosaccharide composition of this molecule is formed mainly by Rha, Man and Glc, corroborating results previously described in the literature; and methylation and NMR analyzes suggest that the O-polysaccharide moiety has a backbone formed by substituted ?-Rhap 2-O and 3-O units, as well as 4-O-substituted ?-Manp. Also observed for this O-polysaccharide the presence of other glycosidic bonds to a lesser extent, such as 6-O-Gal units, and branches in units of Rha (2,3-O-Rhap), Gal (3,6-O-Galp), Glc 4,6- O-Glcp) and Man (4,6-O-Manp). Key-words: Lipopolysaccharide. Herbaspirillum. Biological Nitrogen F78 p. : il. (algumas color.).application/pdfLipopolissacarídeosHerbaspirillumNitrogênio - FixaçãoBacterias diazotroficasPlantasBioquímicaCaracterização estrutural de lipopolissacarídeos produzidos por bactérias diazotróficas do gênero Herbaspirilluminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - PHILIPPE RODRIGUES BENEDETTI.pdfapplication/pdf4326498https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/67791/1/R%20-%20D%20-%20PHILIPPE%20RODRIGUES%20BENEDETTI.pdfc1595581084484556d7e88ad2d9ff2a2MD51open access1884/677912020-08-17 18:57:14.982open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/67791Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082020-08-17T21:57:14Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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