Mirés Borçlanması ve Osmanlı Bankası’nın (Bank-ı Osmanî-i Şahane) Kuruluşu

Corynebacterium glutamicum

C. glutamicum é a espécie de interesse biotecnológico mais importante dentro do gênero Corynebacterium, sendo utilizada principalmente na produção de aminoácidos como: L-lisina, L- arginina, L-histidina e L-valina. Devido a esta importância no cenário biotecnológico, é a espécie

mais estudada deste gênero, tanto em nível genético quanto fisiológico. A linhagem modelo de estudos pertencente a esta espécie é C. glutamicum ATCC13032, a qual possui um genoma de aproximadamente 3,3 Mb, e 3058 regiões codificantes de proteína (Kalinowski et al., 2003).

Dentre as frações proteicas que compõe a célula bacteriana, as frações citoplasmáticas e de membrana são as mais exploradas em C. glutamicum. Nestes compartimentos, estão alocadas várias proteínas que desempenham papel importante no metabolismo desta bactéria, o que favorece a produção de aminoácidos. Assim, vários esforços são realizados para caracterizar estas frações, através de estudos descritivos ou em situações que mimetizam condições ambientais encontradas por C. glutamicum.

Entretanto, devido à baixa resolução de proteínas de caráter hidrofóbico pela 2-DE, vários esforços veem sendo realizados com o objetivo de padronizar abordagens que permitam a caracterização do proteoma de membrana de C. glutamicum. Assim vários protocolos foram estabelecidos para obtenção desta fração proteica. Além disso, a combinação destes métodos com técnicas como: cromatografia de troca aniônica, associado à SDS-PAGE e MALDI-TOF e a utilização da high-throughput proteomics tem promovido um alto nível de identificação de proteínas de membrana de C. glutamicum (Schluesener et al., 2005; Fischer et al., 2006; Fränzel et al., 2009; Rietschel et al., 2009; Arrey et al., 2010).

O primeiro trabalho proteômico realizado com C. glutamicum foi um estudo descritivo do proteoma citoplasmático e de membrana da linhagem ATCC13032, o qual caracterizou 10 proteínas. Neste trabalho, foram combinadas as técnicas de eletroforese bidimensional (2-DE) para resolução do extrato proteico e a técnica de sequenciamento de Edman para identificação dos spots proteicos (Hermann et al., 1998). A partir deste estudo outros trabalhos foram realizados para caracterizar o proteoma de C. glutamicum

Li et al. (2007) utilizando 2-DE e MALDI-TOF/MS, geraram um mapa proteico para o proteoma citoplasmático de uma linhagem produtora de L-glutamato, o que possibilitou caracterização de 139 proteínas de C. glutamicum ATCC 14067. Quando comparado o proteoma da linhagem ATCC 14067 com a linhagem referência ATCC13032, foram identificadas 87 proteínas exclusivas para a linhagem produtora de aminoácido. Assim, estas diferenças observadas demonstram um set de proteínas produzidas por esta linhagem envolvida na produção de glutamato.

A análise proteômica comparativa entre a linhagem DM1730 produtora de L-lisina e a linhagem ATCC13032, permitiu a quantificação significativa de 347 proteínas que foram agrupadas em 21 processos biológicos (Franzel et al., 2010). A linhagem produtora de L-lisina demonstrou proteínas menos abundantes envolvidas na síntese proteica e que participam do processo de crescimento e divisão celular. Além disso, a detecção de baixos níveis de proteínas, associadas ao processo de homeostase de ferro e a indução de proteínas envolvidas na aquisição de ferro demonstram limitação de ferro durante a produção de lisina. Outro resultado interessante foi à presença de um alto número de proteínas envolvidas em estresse oxidativo reguladas positivamente, sugerindo que esta linhagem encontra este tipo de estresse durante a síntese de L- lisina. Assim, neste estudo foi demonstrado que o processo de produção de lisina pode ser positivo, mesmo devido à baixa abundancia de proteínas envolvidas em processos fisiológicos básicos (Franzel et al., 2010).

Devido as diferentes condições ambientais encontradas por C. glutamicum, alguns estudos proteômicos foram aplicados para avaliar a resposta desta bactéria a diferentes situações de estresse, como: estresse térmico (30 ºC e 40 ºC) (Barreiro et al., 2005), diferentes condições de pH (6 e 9) (Barriuso-Iglesias et al., 2008; Follman et al., 2009), osmótico (NaCl 750 mM) (Fränzel et al., 2009), metais pesados (Fanous et al., 2008; Fanous et al., 2010) e hipoclorito (Chi

et al., 2014). Além destes estudos que mimetizam diferentes condições de estresse, diversos trabalhos proteômicos foram realizados para avaliar o metabolismo de carbono (Claes et al., 2002; Polen, et al., 2007; Qi et al., 2007; Haussmann et al., 2009; Haussmann & Poetsch, 2012; Koch-Koerfges et al., 2012; Voges & Noack, 2012) e nitrogênio (Beckers et al., 2005; Silberbach et al., 2005) em C. glutamicum.

Sendo assim, estes estudos proteômicos realizados tem promovido um conhecimento, acerca de fatores e mecanismos envolvidos em diferentes processos fisiológicos de C. glutamicum, o que favorece o desenvolvimento de meios ou condições de cultivo para aprimorar a síntese de aminoácidos por esta bactéria.

Corynebacterium efficiens

C. efficiens é uma bactéria de interesse biotecnológico, contudo a principal característica desta bactéria é a sua capacidade de produzir L-glutamato em temperaturas próximas de 40 ºC. Assim, este fator quando avaliado em escala industrial, torna-se importante para a redução de custos relacionados à utilização de mecanismos para resfriamento do calor durante o processo de fermentação (Nishio et al., 2003).

A respeito da proteômica de C. efficiens, apenas um estudo foi realizado, onde uma análise proteômica comparativa foi conduzida, entre o proteoma de C. efficiens YS-314 e C. glutamicum ATCC13032 (Hansmeier et al., 2006). Neste estudo, através da 2-DE foram estabelecidos mapas proteicos para a fração citoplasmática, superfície celular e extracelular de C. efficiens YS-314. Além disso, 177 diferentes proteínas desta linhagem foram caracterizadas por MALDI-TOF-MS. Quando comparado o proteoma das linhagens YS-314 e ATCC13032, foi observado diferença entre proteínas envolvidas no metabolismo de inositol, envelope celular,

além de proteínas associadas à adesão celular (fimbrias e surface layer), o que pode sugerir diferenças entre processos de colonização de cada linhagem (Hansmeier et al., 2006a).

Corynebacterium ammoniagenes

C. ammoniagenes é uma bactéria utilizada na produção de nucleotídeos e pouco foi explorado sobre o proteoma desta bactéria. A análise proteomica (SDS-PAGE/ESI), da parede celular de uma linhagem mutante para o gene ramA, gene que participa de processos envolvidos na biossíntese do envelope bacteriano celular, permitiu a caracterização de sete proteínas. Além disso, nesta análise proteômica a baixa intensidade de bandas proteicas no gel da linhagem mutante, referente a proteínas associadas ao envelope celular, demonstra a importância do gene ramA, na síntese da parede celular de C. ammoniagenes (Lee et al., 2010).