Caracterización de dos nuevas enzimas GH10: una monoespecifica (xilanasa) y una bifuncional (xilanasa/glucanasa).

CAMILA BRUNO BARÓN; MARIA LAURA MON; MARRERO DIAZ RUBEN; TALIA, PAOLA M.

Bernal

Congreso; III Congreso Latinoamericano de Ecología Microbiana; 2023

Universidad de Quilmes

La habilidad de las termitas y de su microbioma intestinal para degradar materiales pecti-hemi-celulósicos lasconvierte en un modelo biológico ideal para aplicación en la industria biotecnológica. Previamente se realizó unestudio de análisis de secuenciación del ADN total bacteriano por metagenómicashotgun del microbioma intestinal dedos especies de termitas argentinas con el fin de buscar enzimas lignocelulolíticas. Se seleccionaron dos genescandidatos para glicosil-hidrolasas GH10, llamados Xyl10C y Xyl10E. Se amplificaron, clonaron y expresaron ensistemas heterólogos. Se purificaron y caracterizaron sus actividades enzimáticas. Se evaluó la actividad endo ?-1,4-xilanasa para ambas enzimas, la actividad ?-glucanasa para Xyl10E utilizando sustrato xilano de haya y ?-glucano decebada, respectivamente. Se determinaron las condiciones óptimas de pH, temperatura, termoestabilidad,halotolerancia, actividad frente agentes químicos y cinética. La actividad enzimática relativa se estimó mediante laconcentración de azúcares reductores usando el método ácido dinitrosalicílico. Los productos de reacción utilizandoxilano y xilooligosacáridos, fueron estudiados mediante cromatografía de capa delgada. Ambas enzimas presentaronactividad endo ?-1,4-xilanasa. Xyl10C presentó actividad óptima a pH 7 y 50°C mientras que Xyl10E en rango de pH(6-9) y temperatura (50°C-60°C). Las xilanasas retuvieron más del 85% (Xyl10C) y 75% (Xyl10E) de actividad por 8h a40°C. Además, Xyl10C reveló halotolerancia en presencia de NaCl. Xyl10E presentó actividad ?-glucanasa óptima apH 6, con un rango de temperatura 20°C-50°C. Xyl10C y Xyl10E fueron capaces de hidrolizar xilotetraosa generandoxilosa, xilobiosa, xilotriosa. Con xilopentaosa como sustrato, Xyl10C hidrolizó a xilobiosa y xilotriosa; Xyl10E a xilosa,xilobiosa, xilotriosa y xilotetraosa. Mediante análisis estructural se determinaron los aminoácidos del sitio catalítico yse cuantificaron los aminoácidos ácidos en dichas zonas, siendo mayor en Xyl10C, relacionado con su capacidadhalotolerante. Las propiedades de estas enzimas las convierten en candidatas industriales: Xyl10E (xilanasa/?-glucanasa) tiene potencial para la industria papelera, alimentaria y textil; y Xyl10C en industrias pesquera y debioetanol lignocelulósico.