Construção de um sistema autônomo da expressão gênica em Bacillus subtilis

• Autor(a) principal: Silva, Bruna Fernandes [UNESP]
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/235277
• topic: Expressão gênica; quorum sensing; Bacillus subtilis; riboflavina; RibC; Gene expression; quorum sensing; Bacillus subtilis; riboflavin; RibC

Os métodos de indução da expressão gênica disponíveis para a construção de linhagens bacterianas envolvem a adição de compostos indutores ao meio de cultura, o que é indesejável para aplicações industriais, pois encarece o processo produtivo. Já a utilização da expressão constitutiva, alternativa à indução, pode ocasionar estresse metabólico durante o crescimento celular por conta da síntese intensa e contínua do produto. Para solucionar este problema, são utilizados sistemas capazes de monitorar e regular de maneira autônoma a expressão gênica, baseado no mecanismo de quorum sensing (QS) bacteriano. Em estudos anteriores, um modelo funcional de controle e indução da expressão gênica foi construído em Bacillus subtilis, podendo ser conectado à síntese de biomoléculas de interesse industrial, como a riboflavina (vitamina B2). O metabolismo de riboflavina está diretamente ligado à ação da enzima RibC, que catalisa a conversão desta vitamina em FMN e FAD nas células. Deste modo, a funcionalidade do modelo pode ser ampliada pela repressão gênica da produção de RibC, favorecendo uma maior produção de riboflavina. O design do circuito gênico que conecta o sistema de autoindução à síntese de riboflavina, bem como as simulações in silico do funcionamento foram feitos no software iBioSim 3.1. Os resultados mostraram que o modelo de indução combinado com a repressão pelo sistema LuxRI leva a um aumento da produção de riboflavina. Os testes com as linhagens de B. subtilis construídas evidenciaram que o sistema LuxRI foi capaz de induzir e reprimir a expressão gênica de forma autônoma e simultânea, levando a produção de 17,8 mg/L de riboflavina por células.