Proteínas Putativas com Domínios Catalíticos Multifuncionais CelAB Oriundo da Expressão Genômica da Bacteriano Simbiótico Viscerais de Invertebrado Marinho Xilotréptico

Publicado 2025-07-23

  • Fernando Gil Mesquita de Freitas Gonçalves
  • ,
  • Francisco Alexandre Castro Santos
  • ,
  • João Carlos da Costa Assunção


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Palavras-chave: Biocombustíveis, Biomassa Lignocelulósica, Biotecnologia, Glicosídeos Hidrolases, Teredinibacter turnerae

Resumo

A crescente demanda por alternativas sustentáveis nos setores alimentício, farmacológico e energético tem impulsionado a pesquisa em biomassa lignocelulósica, uma fonte renovável composta por celulose, hemicelulose e lignina. Sua conversão eficiente em biocombustíveis requer tecnologias avançadas, como o uso de microrganismos e enzimas especializadas. Nesse contexto, destaca-se a simbiose entre o molusco Neoteredo reynei e a bactéria celulolítica Teredinibacter turnerae. Essa relação simbiótica permite a degradação de madeira submersa, graças à produção de enzimas como a CelAB, uma celulase multifuncional com domínios catalíticos e de ligação a carboidratos (CBMs), fundamentais na quebra de fibras lignocelulósicas. Estudos genômicos revelam que T. turnerae possui uma diversidade de genes codificadores de glicosil hidrolases e vias biossintéticas como PKS e NRPS, responsáveis por compostos bioativos com aplicações farmacológicas e ecológicas. A CelAB, em particular, apresenta versatilidade catalítica, sendo promissora para bioprocessos industriais. A análise do microbioma branquial de N. reynei confirma o papel crucial das bactérias simbióticas na digestão da madeira e na produção de metabólitos secundários. Este artigo de revisão ressalta o potencial biotecnológico dessas enzimas na conversão de biomassa em produtos de alto valor agregado. O estudo da interação simbiótica em ambientes como manguezais brasileiros amplia a compreensão ecológica e evolutiva de N. reynei, oferecendo novas perspectivas para a aplicação de enzimas multifuncionais em processos sustentáveis de biorrefinaria.


Referências

  1. ALTAMIA, M.A., WOOD, N., FUNG, J.M., DEDRICK, S., LINTON, E.W., CONCEPCION, G.P., HAYGOOD, M.G., DISTEL, D.L.. Genetic differentiation among isolates of Teredinibacter turnerae, a widely occurring intracellular endosymbiont of shipworms. Mol Ecol. 2014 Mar;23(6):1418-1432. 2014. doi: 10.1111/mec.12667. PMID: 24765662; PMCID: PMC4621784.
  2. ALVES, J. L. F.; da SILVA, J. C. G.; MUMBACH, G. D.; ARIAS, S.; PACHECO, J. G. A.; Di DOMENICO, M.; MARANGONI, C. Valorization of royal palm tree agroindustrial waste via pyrolysis with a focus on physicochemical properties, kinetic triplet, thermodynamic parameters, and volatile products. Biomass and Bioenergy, v. 177, p. 106937, 2023. doi: 10.1016/j.biombioe.2023.106937.
  3. BRITO, T. L., CAMPOS, A. B., BASTIAAN von MEIJENFELDT, F. A., DANIEL, J. P., RIBEIRO, G. B., SILVA, G. G. Z., WILKE, D. V., de MORAES, D. T., DUTILH, B. E., MEIRELLES, P. M., & Trindade-Silva, A. E. (2018). The gill-associated microbiome is the main source of wood plant polysaccharide hydrolases and secondary metabolite gene clusters in the mangrove shipworm Neoteredo reynei. PloS one, 13(11), e0200437. doi: 10.1371/journal.pone.0200437.
  4. COELHO, Rodolfo Renan Fernandes Ibrahim; ORNELAS, Neliane Marinho Queiroz; FRANCO, David Gabriel de Barros; JUNIOR, Joel Carlos Zukowski. Funcionamento da logística na atividade de agroenergia: desafios e oportunidades. Revista Políticas Públicas & Cidades, [S. l.], v. 13, n. 2, p. e831, 2024. doi: 10.23900/2359-1552v13n2-62-2024.
  5. EKBORG, N.A., MORRILL, W., BURGOYNE, A.M., LI, L., DISTEL, D.L.. CelAB, a multifunctional cellulase encoded by Teredinibacter turnerae T7902T, a culturable symbiont isolated from the wood-boring marine bivalve Lyrodus pedicellatus. Appl Environ Microbiol. 2007;73(23):7785-7788. 2007. doi:10.1128/AEM.00876-07.
  6. GONÇALVES, F. G. M. F; SANTOS, F. A. C.; SOUZA, B. V.; Assunção, João C. C. Potencial gênico da bactéria Teredinibacter turnerae mediante a sua reposta molecular para degradação de celulose como fomento para bioprocessos. Journal of Education Science and Health. 2024 Nov 30;4(4):1–11. doi: 10.52832/jesh.v4i4.477.
  7. HARMSEN, P.F.H. et al. Literature review of physical and chemical pretreatment processes for lignocellulosic biomass, 2010.
  8. HONÓRIO, G.. Produção de biogás a partir dos resíduos da produção de biodiesel no Brasil - uma revisão. Latin American Journal of Energy Research, [S. l.], v. 11, n. 1, p. 180–194, 2024. doi: 10.21712/lajer.2024.v11.n1.p180-194.
  9. HUANG, X.-W. et al. Bacterial functions are main driving factors on paddy soil organic carbon in both surface soil and subsoil. Agriculture Ecosystems & Environment, v. 373, p. 109123–109123, 17 jun. 2024. doi: 10.1016/j.agee.2024.109123.
  10. LI, X. et al. Biosynthesis of alkyne-containing natural products. RSC Chemical Biology, v. 2, n. 1, p. 166–180, 2021. doi: 10.1039/D0CB00190B.
  11. LIBÓRIO, D. de O.. Pirólise de resíduos de biomassas lignocelulósicas para produção de biocombustíveis. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.
  12. MAKI, M., LEUNG, K.T., QIN, W.. The prospects of cellulase-producing bacteria for the bioconversion of lignocellulosic biomass. Int J Biol Sci. 2009 Jul 29;5(5):500-16. doi: https://doi.org/10.7150/ijbs.5.500. PMID: 19680472; PMCID: PMC2726447
  13. NAKA, H., HAYGOOD, M.G.. The dual role of TonB genes in turnerbactin uptake and carbohydrate utilization in the shipworm symbiont Teredinibacter turnerae. Appl Environ Microbiol. 2023 Dec 21;89(12):e0074423. DOI: 10.1128/aem.00744-23. Epub 2023 Nov 27. PMID: 38009998; PMCID: PMC10734418.
  14. ROITMAN, T.. Programas internacionais de incentivo aos biocombustíveis e o RenovaBio. Boletim de Conjuntura, n. 3, p. 19-25, 2019.
  15. SOBRINHO-CHEMMÉS, C. et al. Estudo de métodos físico-químicos no prétratamento de resíduos lignocelulósicos para produção de etanol de segunda geração. Seminário Estudantil de Produção Acadêmica, v. 12, n. 1, 2013.
  16. YANG, J.C., MADUPU, R., DURKIN, A.S., EKBORG, N.A., PEDAMALLU, C.S., HOSTETLER, J.B., et al. (2009) The Complete Genome of Teredinibacter turnerae T7901: An Intracellular Endosymbiont of Marine Wood-Boring Bivalves (Shipworms). PLoS ONE 4(7): e6085. doi: 10.1371/journal.pone.0006085.

Como Citar

Gonçalves, F. G. M. de F., Santos, F. A. C., & Assunção, J. C. da C. (2025). Proteínas Putativas com Domínios Catalíticos Multifuncionais CelAB Oriundo da Expressão Genômica da Bacteriano Simbiótico Viscerais de Invertebrado Marinho Xilotréptico. Brazilian Journal of Biological Sciences, 12(27), e492 . https://doi.org/10.21472/bjbs.v12n27-004

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