Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ventura, Caio Oliveira
Orientador(a): Serrato, Rodrigo Vassoler, 1979-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Lipopolissacarídeos
Herbaspirillum
Nitrogênio - Fixação
Bioquímica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/93482
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Vassoler Serrato
id UFPR_948939138b653787d63b2656adcfec2f
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/93482
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str
spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)Serrato, Rodrigo Vassoler, 1979-Ventura, Caio Oliveira2024-12-03T15:56:58Z2024-12-03T15:56:58Z2024https://hdl.handle.net/1884/93482Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Vassoler SerratoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica. Defesa : Curitiba, 14/06/2024Inclui referênciasÁrea de concentração: BioquímicaResumo: As projeções de crescimento populacional nas próximas décadas fomentam um debate acerca da incapacidade de atender às necessidades alimentares crescentes. O aumento na produção de alimentos, muitas vezes, é resultado do uso excessivo de fertilizantes químicos, o que pode causar danos ambientais significativos. Uma alternativa aos fertilizantes químicos nitrogenados é a fixação biológica de nitrogênio. Esse processo é essencial para o desenvolvimento das plantas, dependendo de uma colonização eficiente por parte das bactérias. Durante todas as etapas desse processo, a comunicação entre a bactéria e o hospedeiro é mediada por diversas biomoléculas, sendo os lipopolissacarídeos (LPS) uma delas. Os LPS, que possuem uma estrutura complexa, são encontrados exclusivamente em bactérias gram-negativas. Esses glicoconjugados são constituídos por três regiões estruturalmente distintas: o lipídeo-A, o núcleo oligossacarídico e o O-antígeno, sendo esta porção a que apresenta a maior variabilidade estrutural em sua composição e a mais importante no processo de interação com a planta. Portanto, a elucidação da estrutura do Oantígeno é fundamental para compreender melhor o processo de interação entre bactérias e plantas. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a estrutura fina da porção Oantígeno do LPS produzido pela estirpe SmR1 de Herbaspirillum seropedicae. Para isso, foram extraídos os LPS da estirpe bacteriana a partir da fração fenólica, indicando que se tratam de LPS do tipo semirough, estruturas intermediárias do LPS com menor grau de polimerização da porção O-antígeno. Para a elucidação da estrutura do LPS, foi realizada a análise de composição monossacarídica por GLC, que apresentou unidades de Ara, Man, Gal e Glc. Análises químicas e espectroscópicas da porção O-antígeno, isolada por meio de hidrólise branda dos LPS de H. seropedicae SmR1, mostraram que a composição monossacarídica desta molécula é formada majoritariamente por Gal, Ara, Man, Rha, contrapondo os resultados anteriormente descritos na literatura. Foram também revelados sinais na região de prótons do grupamento acetil, sugerindo a presença de grupos N-acetil, indicando a presença de GlcNAc ou GalNAc sendo este corroborados uma vez que a Gal apresentou elevada quantidade na composição monossacarídica. Também foi possível notar sinais relacionados à presença de um grupamento CH3 referente a um desoxiaçúcar – possivelmente Rha, devido a sua presença na análise de composição monossacarídica. As análises de espectrometria por MALDI-TOF da porção O-antígeno mostraram diversos picos de razão massa carga com diferenças de 306 m/z. A derivatização do O-antígeno da estirpe SmR1 de H. seropedicae, para gerar alditois acetato parcialmente metilados (PMAA), evidenciou a presença de Gal e Rha, sendo os principais derivados observados 3,4,6-Me3- Gal (37,46%), 2,3,4-Me3-Gal (31,15%), 2,3,4,6-Me4-Gal (26,04%) e 2,3-Me2-Rha (5,34%).Abstract: Projections of population growth in the coming decades fuel a debate about the inability to meet the growing food needs. The increase in food production is often the result of the excessive use of chemical fertilizers, which can cause significant environmental damage. An alternative to chemical nitrogen fertilizers is biological nitrogen fixation. This process is essential for plant development, depending on efficient colonization by bacteria. During all stages of this process, communication between the bacterium and the host is mediated by various biomolecules, with lipopolysaccharides (LPS) being one of them. LPS, which have a complex structure, are exclusively found in Gram-negative bacteria. These glycoconjugates consist of three structurally distinct regions: lipid A, the core oligosaccharide, and the Oantigen, with the latter being the most structurally variable in its composition and the most important in the process of interaction with the plant. Therefore, elucidating the structure of the O-antigen is essential to better understand the interaction process between bacteria and plants. The present work aimed to characterize the fine structure of the O-antigen portion of the LPS produced by the SmR1 strain of Herbaspirillum seropedicae. For this purpose, the LPS were extracted from the bacterial strain using the phenolic fraction, indicating that they are semi-rough type LPS, intermediate LPS structures with a lower degree of polymerization of the O-antigen portion. To elucidate the structure of the LPS, monosaccharide composition analysis was performed by GLC, which showed the presence of Ara, Man, Gal, and Glc units. Chemical and spectroscopic analyses of the O-antigen portion, isolated by mild hydrolysis of the LPS from H. seropedicae SmR1, revealed that the monosaccharide composition of this molecule is predominantly formed by Gal, Ara, Man, and Rha, contradicting previously described literature findings. Signals in the proton region of the acetyl group were also observed, suggesting the presence of N-acetyl groups, indicating the presence of GlcNAc or GalNAc, corroborated by the high amount of Gal in the monosaccharide composition. Additionally, signals related to the presence of a CH3 group, corresponding to a deoxysugar— possibly Rha due to its presence in the monosaccharide composition analysis—were noted. MALDI-TOF spectrometry analyses of the O-antigen portion showed several mass-to-charge ratio peaks with differences of 306 m/z. Derivatization of the O-antigen of the SmR1 strain of H. seropedicae to generate partially methylated alditol acetates (PMAA) revealed the presence of Gal and Rha, with the main derivatives observed being 3,4,6-Me3-Gal (37.46%), 2,3,4-Me3-Gal (31.15%), 2,3,4,6-Me4-Gal (26.04%), and 2,3-Me2-Rha (5.34%).1 recurso online : PDF.application/pdfLipopolissacarídeosHerbaspirillumNitrogênio - FixaçãoBioquímicaCaracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - CAIO OLIVEIRA VENTURA.pdfapplication/pdf2478641https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/93482/1/R%20-%20D%20-%20CAIO%20OLIVEIRA%20VENTURA.pdfdfe6c824475a8844a13078cea61410b5MD51open access1884/934822024-12-03 12:56:58.672open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/93482Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-12-03T15:56:58Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
title Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
spellingShingle Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
Ventura, Caio Oliveira
Lipopolissacarídeos
Herbaspirillum
Nitrogênio - Fixação
Bioquímica
title_short Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
title_full Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
title_fullStr Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
title_full_unstemmed Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
title_sort Caracterização da porção o-antígeno do lipopolissacarídeo produzido por Herbaspirillum seropedicae SmR1
author Ventura, Caio Oliveira
author_facet Ventura, Caio Oliveira
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Serrato, Rodrigo Vassoler, 1979-
dc.contributor.author.fl_str_mv Ventura, Caio Oliveira
contributor_str_mv Serrato, Rodrigo Vassoler, 1979-
dc.subject.por.fl_str_mv Lipopolissacarídeos
Herbaspirillum
Nitrogênio - Fixação
Bioquímica
topic Lipopolissacarídeos
Herbaspirillum
Nitrogênio - Fixação
Bioquímica
description Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Vassoler Serrato
publishDate 2024
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-12-03T15:56:58Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-12-03T15:56:58Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2024
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/93482
url https://hdl.handle.net/1884/93482
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 recurso online : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/93482/1/R%20-%20D%20-%20CAIO%20OLIVEIRA%20VENTURA.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv dfe6c824475a8844a13078cea61410b5
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv informacaodigital@ufpr.br
_version_ 1847526214791593984

Registros relacionados