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Type: TESE
Title: Identificação e caracterização de genes expressos diferencialmente em Acidithiobacillus ferrooxidans na presença de sulfetos metalicos
Title Alternative: Identification and characterization of differentially expression genes in Acidithiobacillus ferrooxidans in the presence of metal sulfides
Author: Verde, Leandro Costa Lima, 1979-
Advisor: Ottoboni, Laura Maria Mariscal
Abstract: Resumo: Acidithiobaci/lus ferrooxidans é uma bactéria Gram negativa, mesofilica, acidofilica, quimiolitotrófica, capaz de obter energia da oxidação do íon ferroso, enxofre ou compostos reduzidos de enxofre. É um dos principais microrganismos responsáveis pela lixiviação de metais, podendo ser utilizada em processos industriais para obtenção de cobre, urânio ou metais preciosos, a partir de minérios de baixo teor. Na primeira parte deste projeto foi analisada a expressão diferencial de genes, através de RAP-PCR., em células de A. ferrooxidans mantidas na presença dos sulfetos metálicos bomita e calcopirita por 24 horas. Dezoito cDNAs com expressão diferencial foram identificados. Esses cDNAs tiveram a expressão diferencial confirmada e caracterizada por PCR em tempo real. Na presença de bomita, nenhum dos genes foi reprimido, e dentre os induzidos estão os envolvidos na síntese de proteínas. Na presença de calcopirita, cinco genes envolvidos no pr~cessamento de proteínas foram reprimidos e cinco genes envolvidos no sistema de transporte foram induzidos. A expressão diferencial desses genes na presença dos dois sulfetos de cobre pode ser devido a alterações do pH, a presença de íons de cobre em solução e a limitação de nutrientes. Dentre os genes com expressão mais acentuada na presença de calcopirita, foi encontrado um que codifica uma proteína receptora dependente de TonB. Esta proteína está envolvida no sistema de captação de Fe3+. Na segunda parte deste trabalho foi feita uma análise do genoma de A. ferrooxid.ans. Esta análise mostrou que o gene que codifica a proteína receptora dependente de TonB se encontra agrupado com outros seis genes envolvidos com o sistema de captação de Fe3+. A expressão destes genes foi analisada porPCR em tempo real em células de A. ferrooxidans mantidas por 24 horas na presença de bomita e calcopirita. Os resultados mostraram que a expressão dos genes é induzida na presença de calcopirita e inalterada na presença de bomita. Uma possível explicação para isto é a quantidade de ferro que é menor na presença de calcopirita, por ser um minério de dificil oxidação. O sistema de captação de ferro é regulado por uma proteína chamada Fur. Uma análise de bioinformática da região do genoma onde se encontram os genes envolvidos na captação de Fe3+ mostrou a existência de três novas regiões de regulação, denominadas de box Fur. Uma análise no banco de dados de domínio conservado (CDD - NCBI) revelou que o receptor dependente de TonB analisado neste trabalho pertence à família de receptores CirA

Abstract: Acidithiobacillus ferrooxidans is a Gram-negative, mesophilic, acidophilic, chemolithoautotrophic bacterium that obtains energy from the oxidation of ferrous iron, elemental sulfur and reduced sulfur compounds. A. ferrooxidans is one of the most used microorganisms in bioleaching, an industrial process used for the recovery of copper, uranium or gold, fiom lowgrade ores. In the first part of this project the differentially expressed cDNAs were isolated by RAP-PCR from A. ferrooxidans cells maintained for 24 hours in the presence of the metal sulfides bomite and chalcopyrite. A total of 18 differentially expressed cDNAs were isolated. The differential expression of the cDNAs was confirmed by real time PCR. The results showed that these genes were not down-regulated in the presence of bomite and among the up-regulated genes were those involved in protein synthesis. In the presence of cha1copyrite, five genes related to p~otein processing ~ere down-regulated, and another five genes related to transport were upregulated. The up- and down-regulation of genes in the presence of bomite and chalcopyrite could be due to alterations in the ideal pH, the presence of copper ions in solution and nutrient limitation. Among the genes that were up-regulated in the presence of chalcopyrite, was one that encodes for a TonB-dependent receptor. This protein is part of a system involved in Fe3+ uptake. An analysis of the A. ferrooxidans genome was performed in the second part of this work and showed that the gene that encodes for !he TonB-dependent receptor is clustered with six other genes fiom the Fe3+ uptake system. The relative expression pattem of lliese genes was investigated by real time PCR in A. ferrooxidans cells maintained for 24 h iri, the presence of bomite and chalcopyrite. The results.showed that the expression of the genes is up-regulated in the presence of chalcopyrite and unchanged in the presence of bomite. A possible explanation for this is the amount of iron in solution that was smaller in the presence of chalcopyrite, since this copper sulfide is very refractory. The iron uptake genes are regulated by a protein named Fur. A bioinformatics analysis of the genomic region where these genes were found revealed the existence of three new Fur boxes. An analysis on the Conserved Domain Database (CDD NCBI) revealed that the TonB-dependent receptor belongs to the CirA family of receptors
Subject: Acidithiobacillus ferrooxidans
Expressão gênica
Reação em cadeia da polimerase
Sulfetos - Metalurgia
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2008
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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