Characterization of a new carotenoid biosynthesis route in planctopirus limnophila

  • Valentina Henriques Antunes (Aluno)

Tese do aluno

Resumo

Os terpenóides abrangem uma grande diversidade de importantes lípidos isoprenóides, incluindo os triterpenos policíclicos e os carotenóides, sendo ambos componentes-chave para manter a homeostase da membrana celular e modular a adaptação ambiental. Os triterpenos policíclicos são biossintetizados a partir de esqualeno, posteriormente convertido em hopanóides ou esteróis. Em contraste, os carotenóides são terpenos lineares produzidos por vias de biossíntese independentes à dos triterpenos policíclicos. Estes têm sido tradicionalmente associados a diferentes funções, embora partilhem semelhanças funcionais, nomeadamente a nível de modulação das propriedades membranares. Ainda assim, as funções de ambas as classes de moléculas em grupos bacterianos, como os Planctomycetes, conhecidos por conterem membranas particulares, permanecem desconhecidas. No presente estudo caracterizamos a via de biossíntese de carotenóides em Planctopirus limnophila, demonstrando a produção de carotenóides C30 a partir do precursor esqualeno, através das enzimas HpnCDE. Esta via representa a primeira descrição na natureza de uma conexão entre a biossíntese de hopanóides e carotenóides, envolvendo a ação simultânea das enzimas produtoras de esqualeno: pré-escaleno difosfato sintase (HpnD), hidroxi-esqualeno sintase (HpnC) e hidroxi-esqualeno desidroxilase (HpnE). Os extratos da estirpe selvagem contêm os carotenóides C30 4,4'- diapolicopeno (cor de laranja), dial 4,4-diapolicopeno (vermelho-escuro) e 4,4'-diapolicopen- 4,4'-dióico (cor-de-rosa) com terminais ésteres mono- e di-glicosílicos. Adicionalmente, foram realizados ensaios funcionais a nível membranar, para explorar as funções dos carotenóides, hopanóides e esqualeno. Os resultados obtidos sugerem que os carotenóides, hopanóides e esqualeno (em menor grau), aliviam a célula contra stresses osmóticos, oxidativos e de dessecação. À vista disto, estas conclusões indicam que carotenóides e hopanóides podem partilhar funções, fornecendo assim, uma visão mais aprofundada da fisiologia dos planctomicetes.
Data do prémio15 jul. 2021
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • Universidade Católica Portuguesa
SupervisorDamien Paul Devos (Supervisor) & Elena Rivas-Marín (Co-Orientador)

Keywords

  • Carotenóides
  • Hopanóides
  • Esqualeno
  • Planctomycetes
  • Funções triterpenóides

Designação

  • Mestrado em Microbiologia Aplicada

Citação

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