Navegando por Autor "Ferreira, Evelyn Souza"

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    Plasticome: um método computacional para mineração em genomas fúngicos a fim de encontrar potenciais enzimas que degradam plásticos
    (Universidade do Estado da Bahia, 2023-07-12) Ferreira, Evelyn Souza; Lenz, Alexandre Rafael; Suárez, Diego Gervasio Frías; Restovic, Maria Ines Valderrama
    No cenário da crescente preocupação com o acúmulo de plásticos, a micorremediação emerge como uma solução promissora, dado o papel crucial desempenhado pelos fungos na reciclagem de matéria orgânica. A chave para a micorremediação reside na identificação dos fungos mais adequados para combater poluentes específicos. Essa seleção pode ocorrer empiricamente, expondo os fungos aos poluentes e observando os resultados ao longo do tempo, ou através de abordagens in silico que exploram os genomas dos fungos para identificar seu potencial de degradar poluentes. Levando em consideração que algumas vias metabólicas podem permanecer inativas nos fungos por várias gerações, manifestando-se apenas quando expostas a substâncias específicas, descobrir esses genes "adormecidos"em experimentos de bancada pode demandar considerável tempo. No entanto, o Plasticome identifica essa potencialidade ao final da análise das proteínas anotadas do genoma, o que leva em torno de 3 horas. O Plasticome compreende um banco de dados e um pipeline capaz de identificar enzimas com potencial para degradar plásticos em genomas fúngicos. Primeiramente, foi construído um banco de dados baseado em uma revisão da literatura, contendo enzimas fúngicas comprovadamente eficazes na degradação de diferentes tipos de plásticos, com destaque para o Polietileno (PE) e o Poliestireno (PS), os plásticos mais produzidos e utilizados globalmente. O PE, em particular, demonstrou ter o maior potencial de degradação por fungos, sendo consumido por cinco tipos de enzimas: peroxidases de manganês, peroxidases versáteis, lacases, peroxidases de lignina e cutinases. O pipeline permite a seleção de um genoma a partir do GenBank, seguido pelo download de todas as sequências de proteínas do fungo escolhido. Ele compreende três etapas: 1) identificação de Enzimas Ativas em Carboidratos (CAZy) usando o software dbCan (v4.0.0). Os resultados do dbCan são filtrados para manter apenas as CAZymes associadas às atividades de degradação de plásticos encontradas no banco de dados; 2) os resultados filtrados da etapa 1 são submetidos ao ECPred (v1.1) para identificar os números EC (Enzyme Commission), que classificam enzimas com base nas reações químicas que catalisam; e 3) em seguida, o BLAST identifica a similaridade com as enzimas já conhecidas do banco de dados. Finalmente, os resultados são consolidados em gráficos que relacionam as enzimas mineradas e os respectivos tipos de plásticos que elas poderiam degradar. Por exemplo, foi observado que o Aspergillus brasiliensis IFM 66951 possui potencial para degradação de PE, com três lacases EC 1.10.3.2 da família AA1 e duas cutinases EC 3.1.1.74 da família CE5. Nossa abordagem in silico economiza tempo e custo em comparação com testes empíricos, contribuindo para o avanço urgente que a micorremediação necessita. O Plasticome está disponível no repositório do G2BC no GitHub.