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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4806
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Modelagem in silico do gene gumD e sua rede de interação em Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 |
Título(s) alternativo(s): | In silico modeling of the gumD gene and its interaction network in Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 |
Autor: | Oliveira, Izamara Gesiele Bezerra de |
Primeiro orientador: | Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadelha |
Primeiro coorientador: | Medeiros, Nathalia Maíra Cabral de |
Primeiro membro da banca: | Maia, Josemir Moura |
Segundo membro da banca: | Vidal, Márcia Soares |
Resumo: | A biologia de sistemas é um ramo da ciência que visa compreender as interações e organização das partes moleculares, celulares e organismos para a produção dos complexos processos biológicos. Para alcançar esse objetivo, são empregados diversos métodos experimentais, incluindo genômica, proteômica e metabolômica, bem como ferramentas computacionais sofisticadas, como modelagem matemática, simulação e análise de redes complexas. Neste contexto, a Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 se destaca como uma bactéria diazotrófica endofítica, conhecida por sua tolerância ao ar e por desempenhar um papel fundamental na fixação biológica de nitrogênio (FBN). Pesquisas evidenciaram que o gene gumD dessa bactéria é essencial para a produção de Exopolissacarídeos (EPS). O objetivo deste trabalho é compreender a função da proteína GumD em G. diazotrophicus PAL5, especialmente relacionada à sua interação com as plantas. Para isso, foi utilizada a modelagem in silico e construção de redes de interação dessa proteína. Essa abordagem envolveu a obtenção de informações das proteínas em bancos de dados como UniProt, NCBI, Prosite e Pfam. A modelagem 3D foi realizada utilizando a ferramenta I-TASSER, e os modelos foram refinados e avaliados por meio do ModRefiner e MolProbity, respectivamente. A visualização dos modelos foi feita no programa Chimera 1.16. A análise da rede de interação e Clusters, que foi realizada utilizando o STRING, apontou que a proteína codificada pelo gene gumD está envolvida nos processos de transferase de polissacarídeos. Os dados obtidos sugerem que essa proteína está envolvida no transporte de polissacarídeos, o que pode facilitar a formação do biofilme e, possivelmente, influenciar na interação da bactéria G. diazotrophicus PAL5 com as plantas. É importante ressaltar que esses resultados são baseados em análises computacionais e preditivas, sendo necessários estudos experimentais adicionais para validar e confirmar as interações e funções da proteína GumD. O aprofundamento dessas investigações contribuirá para uma melhor compreensão do papel dessa proteína na relação bactéria-planta e abrirá caminho para aplicações práticas na agricultura, como o desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas para aprimorar o rendimento das culturas. |
Abstract: | Systems biology is a branch of science that aims to understand the interactions and organization of molecular, cellular and organismal parts for the production of complex biological processes. In order to achieve this goal, several experimental methods are employed, including genomics, proteomics and metabolomics, as well as sophisticated computational tools, such as mathematical modeling, simulation and analysis of complex networks. In this context, Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5 stands out as an endophytic diazotrophic bacterium, known for its tolerance to air and for playing a fundamental role in biological nitrogen fixation (BNF). Recently, research has shown that the gumD gene of this bacterium is essential for the production of Exopolysaccharides (EPS). The objective of this work is to understand the function of the GumD protein in G. diazotrophicus PAL5, especially related to its interaction with plants. For this, in silico modeling and construction of interaction networks of this protein were used. This approach involved obtaining protein information from databases such as UniProt, NCBI, Prosite and Pfam. 3D modeling was performed using the I-TASSER tool, and the models were refined and evaluated using ModRefiner and MolProbity, respectively. Visualization of the models was donein Chimera 1.16 software. The analysis of the interaction network and clusters, which was carried out using STRING, showed that the protein encoded by the gumD gene is involved in polysaccharide transferase processes. The data obtained suggest that this protein is involved in the transport of polysaccharides, which may facilitate biofilm formation and possibly influence the interaction of the bacterium G. diazotrophicus PAL5 with plants. It is important to highlight that these results are based on computational and predictive analyses, requiring additional experimental studies to validate and confirm the interactions and functions of the GumD protein. Further investigation of these investigations will contribute to a better understanding of the role of this protein in the bacteria-plant relationship and will pave the way for practical applications in agriculture, such as the development of biotechnological tools to improve crop yields. |
Palavras-chave: | Bactéria Promotora de Crescimento Vegetal Interação bactéria- planta Poliprenil glicosilfosfotransferase STRING Bacteria-plant interaction Plant Growth Promoting Bacteria Polyprenyl glycosylphosphotransferase STRING |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias - PPGCA |
Citação: | OLIVEIRA, Izamara Gesiele Bezerra de. Modelagem in silico do gene gumD e sua rede de interação em Gluconacetobacter diazotrophicus PAL5. 2023. 115f. Trabalho de Conclusão Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias - PPGCA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande - PB, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4806 |
Data de defesa: | 4-Ago-2023 |
Aparece nas coleções: | PPGCA - Dissertações |
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DS - Izamara Gesiele Bezerra de Oliveira | DS - Izamara Gesiele Bezerra de Oliveira | 5.36 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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