Análise funcional e modelos tridimensionais da celulase de Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5

Abstract

Bactérias promotoras de crescimento de plantas são essenciais para o desenvolvimento vegetal, atuando diretamente na facilitação do acesso a nutrientes e na produção de fitormônios, ou indiretamente, através do controle biológico de patógenos. A Gluconacetobacter diazotrophicus PAL 5 é um exemplo emblemático, tolerando altas concentrações de oxigênio e contribuindo para a fixação biológica de nitrogênio (FBN), além de participar no metabolismo de carboidratos, na produção de gluconacina e na biossíntese de auxinas - processos que amplificam seu efeito positivo no crescimento e saúde vegetal. Estudos apontam que a celulase, especificamente a Endo-1,4-beta-glucanase, é vital para G. diazotrophicus PAL 5, desempenhando um papel chave na decomposição da celulose e influenciando as interações planta-microrganismo. A bioinformática surge como ferramenta indispensável para desvendar essas interações complexas, impulsionando o progresso em pesquisas biotecnológicas e no entendimento de enzimas como a Endo-1,4-beta-glucanase. O foco deste estudo é elucidar a interação entre G. diazotrophicus PAL 5 e as plantas, centrando-se na Endo-1,4-beta-glucanase para ampliar a compreensão sobre o estímulo ao crescimento vegetal promovido pela bactéria. Métodos bioinformáticos para análise funcional da enzima foram utilizados, empregando ferramentas como CD-Search, Prosite, Interpro e Psipred, além da construção de um modelo tridimensional da celulase via homologia na plataforma SWISS-MODEL. Os resultados obtidos indicam uma notável conservação da sequência da celulase dentro do gênero Gluconacetobacter, além de evidenciar a preservação da estrutura tridimensional da enzima, mesmo em grupos de organismos que ocupam nichos ecológicos distintos de G. diazotrophicus. Essas descobertas sublinham a importância evolutiva e funcional da celulase, sugerindo um papel central na adaptação e interação desses microrganismos com seus ambientes e hospedeiros, potencializando a aplicabilidade biotecnológica.