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5: Atividades Metabólicas das Bactérias - Biologia


5: Atividades metabólicas de bactérias

Biologia de sistemas de bactérias de ácido láctico: para alimentos e pensamentos

As bactérias do ácido láctico (BAL) são campeãs em ambientes ricos em nutrientes, como os alimentos.

Suas adaptações levantam questões inspiradoras para a biologia de sistemas.

Ambientes ricos em nutrientes introduzem auxotrofias, mas como e por que ainda não é totalmente compreendido.

A dinâmica e a diversidade dos ecossistemas são fundamentais para a aplicação, mas mal compreendidas.

O lactato como produto de estouro ainda precisa de explicações mecanísticas e evolutivas adequadas.


Biologia de sistemas de fixação de nitrogênio bacteriano: tecnologia de alto rendimento e sua descrição integrativa com modelagem baseada em restrições

Fundo: A fixação de nitrogênio bacteriano é o processo biológico pelo qual o nitrogênio atmosférico é absorvido por bacteróides localizados nos nódulos das raízes das plantas e convertido em amônio por meio da atividade enzimática da nitrogenase. Na prática, esse processo biológico funciona como uma forma natural de fertilização e sua otimização tem implicações significativas em programas agrícolas sustentáveis. Atualmente, o advento da tecnologia de alto rendimento fornece dados valiosos que contribuem para o entendimento da atividade metabólica durante a fixação de nitrogênio bacteriano. Essa tarefa não é trivial, e o desenvolvimento de métodos computacionais úteis na realização de um arcabouço integrativo, descritivo e preditivo é uma questão crucial para decodificar os princípios que regulam a atividade metabólica desse processo biológico.

Resultados: Neste trabalho, apresentamos uma descrição da biologia de sistemas da atividade metabólica na fixação bacteriana de nitrogênio. Isso foi realizado por uma análise integrativa envolvendo dados de alto rendimento e modelagem baseada em restrições para caracterizar a atividade metabólica em bacteróides Rhizobium etli localizados nos nódulos da raiz de Phaseolus vulgaris (feijoeiro). As tecnologias de proteoma e transcriptoma nos levaram a identificar 415 proteínas e 689 genes regulados positivamente que orquestram esse processo biológico. Levando em consideração esses dados, nós: 1) estendemos a reconstrução metabólica relatada para R. etli 2) simulamos a atividade metabólica durante a fixação simbiótica de nitrogênio e 3) avaliamos os resultados in silico em termos de fenótipo de bactéria. Notavelmente, a modelagem baseada em restrições simulou a atividade de fixação de nitrogênio de tal forma que 76,83% das enzimas e 69,48% dos genes foram justificados experimentalmente. Finalmente, para avaliar melhor o escopo preditivo do modelo computacional, a análise de deleção de genes foi realizada em nove enzimas metabólicas. Nosso modelo concluiu que uma alteração na atividade metabólica dessas enzimas induziu diferentes efeitos na fixação de nitrogênio, todos em concordância qualitativa com as observações feitas em R. etli e outras Rhizobiaceas.

Conclusões: Neste trabalho, apresentamos um estudo à escala do genoma da atividade metabólica na fixação de nitrogênio bacteriano. Esta abordagem nos leva a construir um modelo computacional que serve como um guia para 1) integrar dados de alto rendimento, 2) descrever e prever a atividade metabólica e 3) projetar experimentos para explorar a relação genótipo-fenótipo na fixação bacteriana de nitrogênio.


Efeitos dos antibióticos na composição das espécies bacterianas e atividades metabólicas em quimiostatos contendo populações definidas de microrganismos intestinais humanos

A composição e as atividades metabólicas da microbiota colônica humana são moduladas por uma série de fatores externos, incluindo dieta e terapia com antibióticos. Mudanças na estrutura e no metabolismo da microbiota intestinal podem ter consequências de longo prazo para a saúde do hospedeiro. O intestino grosso abriga um ecossistema microbiano complexo que compreende várias centenas de espécies bacterianas diferentes, o que complica as investigações sobre a fisiologia e ecologia intestinal. Para facilitar esses estudos, uma microbiota altamente simplificada consistindo de 14 organismos anaeróbicos e facultativamente anaeróbicos (Bacteroides thetaiotaomicron, Bacteroides vulgatus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium pseudolongum, Bifidobacterium, C. bactericumidensium, C. inocumidensium, C. , Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Lactobacillus acidophilus) foi utilizado nesta investigação. Ampicilina [9,2 μg (cultura mL) (- 1)] foi adicionada a dois quimiostatos operados em taxas de diluição diferentes (D 0,10 h (-1) e 0,21 h (-1)), e metronidazol [76,9 μg (cultura mL) ( -1)] foi adicionado a um terceiro vaso (D = 0,21 h (-1)). As perturbações na fisiologia e metabolismo bacteriano foram amostradas ao longo de um período de 48 horas. As populações de Lactobacillus acidophilus e C. bifermentans não se estabeleceram nos fermentadores sob as condições de crescimento impostas. A ampicilina resultou em reduções substanciais nas populações de bacteroides e C. perfringens em ambas as taxas de diluição. O metronidazol afetou fortemente as comunidades de bacteróides, mas não teve efeito nas comunidades de bifidobactérias. O efeito bacteriostático da ampicilina nas espécies bifidobacterianas foi dependente da taxa de crescimento. Diversas atividades metabólicas foram afetadas pela adição de antibióticos, incluindo a formação do produto de fermentação e a síntese enzimática. O crescimento de bifidobactérias resistentes a antibióticos no intestino grosso pode permitir que ocupem nichos ecológicos deixados vazios após a administração de antibióticos, evitando a colonização por espécies patogênicas.

Bonecos

Efeitos dos antibióticos nas populações ...

Efeitos de antibióticos em populações de bifidobactérias cultivadas em cultura contínua. (A) Ampicilina ...

Efeitos dos antibióticos nas populações ...

Efeitos de antibióticos em populações de bacteroides cultivadas em cultura contínua. (A) Ampicilina ...

Efeitos dos antibióticos em clostridium ...

Efeitos de antibióticos em populações clostridiais cultivadas em cultura contínua. (A) Adição de ampicilina ...

Efeitos dos antibióticos nas populações ...

Efeitos dos antibióticos nas populações de bactérias anaeróbias facultativas cultivadas em cultura contínua.…


5: Atividades Metabólicas das Bactérias - Biologia

Regulação e controle do metabolismo em bactérias (página 1)

Adaptação bacteriana ao ambiente nutricional e físico

Ao contrário das células vegetais e animais, a maioria das bactérias está exposta a um ambiente físico e químico em constante mudança. Dentro de certos limites, as bactérias podem reagir às mudanças em seu ambiente por meio de mudanças nos padrões de proteínas estruturais, proteínas de transporte, toxinas, enzimas, etc., que as adaptam a uma situação ecológica particular. Por exemplo, E. coli não produz fímbrias para fins de colonização quando vive em ambiente planctônico (flutuação livre ou natação). Vibrio cholerae não produz a toxina da cólera que causa diarreia, a menos que esteja no trato intestinal humano. Bacillus subtilis não produz as enzimas para a biossíntese de triptofano se puder encontrar triptofano preexistente em seu ambiente. Se E. coli é alimentado com glicose e lactose juntas, ele usará a glicose primeiro porque são necessárias duas enzimas a menos para usar a glicose do que para usar a lactose. A bactéria Neisseria gonorrhoeae desenvolverá um sofisticado sistema de coleta e transporte de ferro se perceber que há falta de ferro em seu ambiente.

As bactérias desenvolveram mecanismos sofisticados para a regulação das vias catabólicas e anabólicas. Geralmente, as bactérias não sintetizam enzimas degradativas (catabólicas), a menos que os substratos para essas enzimas estejam presentes em seu ambiente. Por exemplo, a síntese de enzimas que degradam a lactose seria um desperdício, a menos que o substrato para essas enzimas (lactose) estivesse disponível no ambiente. Da mesma forma, as bactérias desenvolveram diversos mecanismos para o controle das vias biossintéticas (anabólicas). As células bacterianas fecham as vias biossintéticas quando o produto final da via não é necessário ou é prontamente obtido por absorção do meio ambiente. Por exemplo, se uma bactéria pudesse encontrar um aminoácido pré-formado como o triptofano em seu ambiente, faria sentido interromper sua própria via de biossíntese de triptofano e, assim, conservar energia. No entanto, na vida bacteriana real, os mecanismos de controle de todas essas vias metabólicas devem ser reversíveis, uma vez que o ambiente pode mudar de forma rápida e drástica.

Alguns dos mecanismos comuns pelos quais as células bacterianas regulam e controlam suas atividades metabólicas são discutidos neste capítulo. É importante que o leitor perceba que a maioria desses mecanismos foram observados ou descritos na bactéria. Escherichia coli, e sua existência em muitas outras bactérias ou procariotos não foi testada nem comprovada (embora, sempre que forem procurados, sejam frequentemente encontrados). O leitor perspicaz apreciará que as origens da ciência moderna da biologia molecular são encontradas nos experimentos que explicaram esses processos regulatórios em E. coli.

Condições que afetam a formação de enzimas em bactérias

Como afirmado acima, as células bacterianas podem alterar os padrões de enzimas, a fim de adaptá-las ao seu ambiente específico. Freqüentemente, a concentração de uma enzima em uma célula bacteriana depende da presença do substrato para a enzima. Enzimas constitutivas são sempre produzidos por células, independentemente da composição do meio em que as células são cultivadas. As enzimas que operam durante a glicólise e o ciclo do TCA são geralmente constitutivas: elas estão presentes mais ou menos na mesma concentração nas células o tempo todo. Enzimas induzíveis são produzidos ("ligados") nas células em resposta a um substrato específico, eles são produzidos apenas quando necessário. No processo de indução, o substrato, ou um composto estruturalmente semelhante ao substrato, evoca a formação da enzima e às vezes é chamado de indutor. UMA enzima repressível é aquele cuja síntese é regulada negativamente ou "desligada" pela presença (por exemplo) do produto final de uma via da qual a enzima normalmente participa. Neste caso, o produto final é chamado de corepressor da enzima.

Regulação de reações enzimáticas

Nem todas as reações enzimáticas ocorrem em uma célula na mesma extensão. Algumas substâncias são necessárias em grandes quantidades e as reações envolvidas em sua síntese devem, portanto, ocorrer em grandes quantidades. Outras substâncias são necessárias em pequenas quantidades e as reações correspondentes envolvidas em sua síntese precisam ocorrer apenas em pequenas quantidades.

Em células bacterianas, as reações enzimáticas podem ser reguladas por dois modos não relacionados: (1) controle ou regulação da atividade enzimática (inibição de feedback ou inibição do produto final), que opera principalmente para regular as vias biossintéticas e (2) controlar ou regulação da síntese enzimática, Incluindo repressão do produto final, que funciona na regulação das vias biossintéticas, e indução enzimática e repressão catabólica, que regulam principalmente as vias degradativas. O processo de inibição por feedback regula a atividade de enzimas preexistentes nas células. Os processos de repressão do produto final, indução enzimática e repressão catabólica estão envolvidos no controle da síntese de enzimas. Os processos que regulam a síntese de enzimas podem ser uma forma de controle positivo ou controle negativo. A repressão do produto final e a indução enzimática são mecanismos de controle negativo porque eles levam a um diminuição na taxa de transcrição de proteínas. A repressão catabólica é considerada uma forma de controle positivo porque afeta um aumento nas taxas de transcrição de proteínas.

Tabela 1. Pontos para regulação de vários processos metabólicos. As bactérias exercem controle sobre seu metabolismo em todos os estágios possíveis, começando no nível do gene que codifica uma proteína e terminando com alteração ou modificações na proteína após ela ser produzida. Por exemplo, a variação na estrutura do gene pode variar a atividade ou a produção de uma proteína, assim como as modificações de uma proteína após sua produção podem alterar ou alterar sua atividade. Um dos locais mais importantes para o controle do metabolismo em nível genético é a regulação da transcrição. Nesse nível, em mecanismos de controle positivo (por exemplo, repressão catabólica), uma proteína reguladora tem um efeito para aumentar a taxa de transcrição de um gene, enquanto em mecanismos de controle negativo (por exemplo, indução enzimática ou repressão do produto final), uma proteína reguladora tem o efeito para diminuir a taxa de transcrição de um gene. Às vezes, essa nomenclatura pode parecer contra-intuitiva, mas os biólogos moleculares nos empurravam com ela.

Embora existam exemplos de processos regulatórios que ocorrem em todos os estágios da biologia molecular de células bacterianas (ver Tabela 1 acima), os pontos mais comuns de regulação estão no nível de transcrição (por exemplo, indução e repressão enzimática) e alteração da atividade de proteínas preexistentes. Por sua vez, esses níveis de controle são geralmente modulados por proteínas com a propriedade de alosteria.

Um proteína alostérica é aquele que tem um sítio ativo (catalítico) e um sítio alostérico (efetor). Em uma enzima alostérica, o sítio ativo se liga ao substrato da enzima e o converte em um produto. O sítio alostérico é ocupado por alguma pequena molécula que não é um substrato. No entanto, quando o sítio alostérico é ocupado pela molécula efetora, a configuração do sítio ativo é alterada de modo que agora ele é incapaz de reconhecer e se ligar ao seu substrato (Figura 1). Se a proteína for uma enzima, quando o sítio alostérico está ocupado, a enzima fica inativa, ou seja, a molécula efetora diminui a atividade da enzima. Existe uma situação alternativa, entretanto. A molécula efetora de certas enzimas alostéricas liga-se ao seu sítio alostérico e, conseqüentemente, transforma a enzima de um estado inativo para um ativo (Figura 2). Algumas enzimas alostéricas multicomponentes têm vários locais ocupados por várias moléculas efetoras que modulam a atividade enzimática em uma variedade de condições.

Figura 1. Exemplo de uma enzima alostérica com sítio efetor negativo. Quando a molécula efetora se liga ao sítio alostérico, a ligação ao substrato e a atividade catalítica da enzima são inativadas. Quando o efetor é separado do sítio alostérico, a enzima está ativa.


Figura 2. Exemplo de uma enzima alostérica com sítio efetor positivo. A molécula efetora se liga ao sítio alostérico resultando na alteração do sítio ativo que estimula a ligação ao substrato e a atividade catalítica.

Algumas proteínas alostéricas não são enzimas, mas ainda assim têm um sítio ativo e um sítio alostérico. As proteínas regulatórias que controlam as vias metabólicas que envolvem a repressão do produto final, indução enzimática e repressão catabólica são proteínas alostéricas. No caso deles, o sítio ativo é um sítio de ligação de DNA, que, quando ativo, se liga a uma sequência específica de DNA, e que, quando inativo, não se liga ao DNA. A molécula alostérica ou efetora é uma pequena molécula que pode ocupar o sítio alostérico e afetar o sítio ativo. No caso de repressão enzimática, uma molécula efetora positiva (chamada de corepressor) se liga à proteína reguladora alostérica e ativa sua capacidade de se ligar ao DNA. No caso de indução enzimática, uma molécula efetora negativa (chamada de indutor) se liga ao sítio alostérico, fazendo com que o sítio ativo mude de conformação, destacando assim a proteína de seu sítio de ligação ao DNA.


Aplicações do Sistema CRISPR / Cas à Engenharia Metabólica Bacteriana

O sistema imunológico adaptativo de repetições palindrômicas curtas agrupadas regularmente intercaladas / associadas a CRISPR (CRISPR / Cas) tem sido amplamente utilizado para edição de genes, incluindo deleção, inserção e substituição de genes em células bacterianas e eucarióticas devido às suas atividades simples, rápidas e eficientes em resolução sem precedentes. Além disso, o sistema de interferência CRISPR (CRISPRi) incluindo Cas9 desativado (dCas9) com atividade de endonuclease inativada foi investigado para a regulação do gene alvo de forma transitória ou constitutiva, evitando a morte celular por ruptura do genoma. Esta revisão discute as aplicações de CRISPR / Cas para edição de genoma em vários sistemas bacterianos e suas aplicações. Em particular, a tecnologia CRISPR tem sido usada para a produção de metabólitos de alto significado industrial, incluindo produtos bioquímicos, biocombustíveis e produtos / precursores farmacêuticos em bactérias. Aqui, nos concentramos em métodos para aumentar a produtividade e a varredura de rendimento / título, controlando o fluxo metabólico por meio do uso individual ou combinatório de sistemas CRISPR / Cas e CRISPRi com a introdução da via sintética em bactérias industrialmente comuns, incluindo Escherichia coli. Além disso, discutimos aplicações úteis adicionais do sistema CRISPR / Cas, incluindo seu uso em genômica funcional.

Palavras-chave: CRISPR / Cas CRISPRa Engenharia metabólica de edição do genoma da regulação do gene CRISPRi.

Declaração de conflito de interesse

Os autores declaram não haver conflito de interesses.

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Os sistemas CRISPR, CRISPRi e CRISPRa. ( UMA ) O sistema CRISPR / Cas consiste em ...

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Uma estratégia de engenharia metabólica para a produção de GABA no tipo selvagem C. glutamicum . (…

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Regulação da via biossintética da actinorrodina em S. coelicolor A3. A organização do ...

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Identificação de novos metabólitos por meio da inserção de promotor sintético a montante de ...

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Para a síntese de pinoilvinina de alto rendimento, três módulos diferentes são selecionados e redirecionados. Genes selecionados ...


Atividade bacteriana de forma de produção leve e primária e composição comunitária de bactérias fototróficas aeróbicas anoxigênicas em um experimento de microcosmo

O fitoplâncton é um componente chave das comunidades microbianas aquáticas, e o acoplamento metabólico entre o fitoplâncton e as bactérias determina o destino do carbono orgânico dissolvido (DOC). No entanto, o impacto da produção primária na atividade bacteriana e na composição da comunidade permanece amplamente desconhecido, como, por exemplo, no caso de bactérias aeróbias anoxigênicas fototróficas (AAP) que utilizam DOC derivado do fitoplâncton e luz como fontes de energia. Aqui, estudamos como a redução da produção primária em uma comunidade de água doce natural afeta a composição da comunidade bacteriana e sua atividade, com foco principalmente nas bactérias AAP. A taxa de respiração bacteriana foi a mais baixa quando a fotossíntese foi reduzida pela inibição direta do fotossistema II e a mais alta em condições de luz ambiente sem inibição da fotossíntese, sugerindo que era limitada pela disponibilidade de carbono. No entanto, as taxas de assimilação bacteriana de leucina e glicose não foram afetadas, indicando que o aumento da eficiência do crescimento bacteriano (por exemplo, devido à foto-heterotrofia) pode ajudar a manter a produção bacteriana geral quando a produção primária baixa limita a disponibilidade de DOC. A composição da comunidade bacteriana foi intimamente ligada à intensidade da luz, principalmente devido ao aumento da abundância relativa de bactérias AAP dependentes de luz. Essa noção mostra que as mudanças na composição da comunidade bacteriana não são necessariamente refletidas por mudanças na produção ou crescimento bacteriano e vice-versa. Além disso, demonstramos pela primeira vez que a luz pode afetar diretamente a composição da comunidade bacteriana, um tópico que tem sido negligenciado nos estudos de interação fitoplâncton-bactéria.IMPORTÂNCIA O acoplamento metabólico entre o fitoplâncton e as bactérias determina o destino do carbono orgânico dissolvido em ambientes aquáticos, e ainda como as mudanças na taxa de produção primária afetam a atividade bacteriana e a composição da comunidade permanece pouco estudado. Aqui, limitamos experimentalmente a taxa de produção primária diminuindo a intensidade da luz ou adicionando um inibidor de fotossíntese. A diminuição induzida teve uma influência maior na respiração bacteriana do que na produção e taxa de crescimento bacteriana, especialmente em uma intensidade de luz ideal. Isso sugere que as mudanças na produção primária impulsionam a atividade bacteriana, mas o efeito no fluxo de carbono pode ser mitigado pelo aumento da eficiência do crescimento bacteriano, especialmente de bactérias AAP dependentes de luz. As atividades bacterianas foram independentes das mudanças na composição da comunidade bacteriana, que foram impulsionadas pela disponibilidade de luz e bactérias AAP. Este efeito direto da luz na composição das comunidades bacterianas não foi documentado anteriormente.

Palavras-chave: Composição da comunidade AAP aeróbia anoxigênica fototrófica bactéria composição da comunidade bacteriana acoplamento fitoplâncton-bactéria.

Copyright © 2020 Piwosz et al.

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Mudanças nas comunidades bacterianas AAP durante o experimento com base na pufM amplicons. ...


Mapeamento do metabolismo de drogas do microbioma humano por bactérias intestinais e seus genes

Os indivíduos variam amplamente em suas respostas aos medicamentos, que podem ser perigosos e caros devido a atrasos no tratamento e efeitos adversos. Embora o aumento da evidência implique o microbioma intestinal nessa variabilidade, os mecanismos moleculares envolvidos permanecem amplamente desconhecidos. Aqui, mostramos, medindo a capacidade de 76 bactérias do intestino humano de diversos subtipos de metabolizar 271 medicamentos administrados por via oral, que muitos medicamentos são modificados quimicamente por microrganismos. Combinamos análises genéticas de alto rendimento com espectrometria de massa para identificar sistematicamente produtos de genes microbianos que metabolizam drogas. Essas enzimas codificadas pelo microbioma podem afetar direta e substancialmente o metabolismo intestinal e sistêmico de drogas em camundongos e podem explicar as atividades de metabolização de drogas de bactérias e comunidades do intestino humano com base em seus conteúdos genômicos. Essas ligações causais entre o conteúdo do gene e as atividades metabólicas da microbiota conectam a variabilidade interpessoal nos microbiomas às diferenças interpessoais no metabolismo da droga, o que tem implicações para a terapia médica e o desenvolvimento de drogas em várias indicações de doenças.

Bonecos

Dados estendidos Figura 1 .. Configuração do medicamento ...

Dados estendidos Figura 1 .. Configuração do ensaio de drogas, caracterização das drogas testadas e resumo de ...

Dados estendidos Figura 2 .. Metabolismo de drogas ...

Dados estendidos Figura 2 .. Metabolismo de drogas anteriormente relatadas como sendo transformadas por bactérias e ...

Dados estendidos Figura 3 .. Clustering hierárquico de ...

Dados estendidos Figura 3 .. Agrupamento hierárquico de cepas / espécies bacterianas e drogas de acordo com a droga microbiana ...

Dados estendidos Figura 4 .. Características estruturais do medicamento ...

Dados estendidos Figura 4. Características estruturais do fármaco direcionadas para a biotransformação e o metabolismo da dexametasona no microbioma.

Dados estendidos Figura 5 .. Metabolismo do corticosteroide microbiano ...

Dados estendidos Figura 5 .. Metabolismo de corticosteroides microbianos in vivo e em comunidades intestinais humanas.

Dados estendidos Figura 6 .. Abordagem de ganho de função para ...

Dados estendidos Figura 6 .. Abordagem de ganho de função para identificar produtos gênicos que metabolizam drogas microbianas: B. thetaiotaomicron diltiazem ...

Dados estendidos Figura 7 .. Diltiazem in vivo…

Dados estendidos Figura 7 .. Metabolismo de diltiazem in vivo e espectrometria de massa em tandem para validar o metabólito ...

Dados estendidos Figura 8. bt4096-dependente in vivo ...

Dados estendidos Figura 8. Metabolismo de diltiazem in vivo dependente de bt4096.

Dados estendidos Figura 9 .. Validação de ...

Dados estendidos Figura 9 .. Validação de produtos de genes de metabolização de drogas identificados.

Dados estendidos Figura 10 .. Gene de metabolização de drogas identificado ...

Dados estendidos Figura 10 .. Produtos de genes de metabolização de drogas identificados explicam o metabolismo de drogas observado nas bactérias intestinais.

37.000 clones. b, Rede de interações metabólicas enzima-substrato-produto do fármaco para B. dorei e C. aerofaciens. Cada nó representa uma enzima (retângulos), um substrato de droga (hexágonos) ou um produto metabólico (círculos), e cada borda representa uma interação metabólica validada (clonagem direcionada do gene em E. coli resulta no metabolismo de um determinado medicamento ou na produção de um metabólito específico do medicamento). c, Comparação entre a identidade máxima de BD03091 e CA01707 de uma determinada cepa bacteriana e seu metabolismo de acetato de noretindrona e tinidazol, respectivamente. d, e, Análise BLAST recíproca de proteínas de metabolização de drogas identificadas. A largura da linha representa a% do comprimento (d) e a identidade (e) do alinhamento mútuo da sequência da proteína. e, Taxas de metabolismo de drogas específicas de 67 bactérias intestinais sequenciadas do genoma e presença de homólogos aos respectivos produtos gênicos de metabolização de drogas. Notavelmente, acetato de roxatidina, famciclovir, diacetamato e diltiazem (Fig. 5b), todos sofrem a mesma transformação química (desacetilação), embora conjuntos distintos de produtos gênicos expliquem seu metabolismo microbiano. Barras e barras de erro representam a média e STD de n = 4 repetições do ensaio. Abreviações da etiqueta do locus do gene: BD: BACDOR CA: COLAER.

Dados estendidos Figura 11 .. Gene de metabolização de drogas identificado ...

Dados estendidos Figura 11 .. Produtos de genes de metabolização de drogas identificados explicam o metabolismo de drogas observado no intestino bacteriano ...

Fig. 1 .. Atividades de metabolização de drogas do intestino humano ...

Fig. 1 .. Atividades de metabolização de drogas de bactérias intestinais humanas.

Fig. 2 .. Metabólitos de drogas derivados de bactérias.

Fig. 2 .. Metabólitos de drogas derivados de bactérias.

Fig. 3 .. Identificação e caracterização in vivo ...

Fig. 3 .. Identificação e caracterização in vivo de produtos gênicos que metabolizam drogas microbianas: B. thetaiotaomicron diltiazem ...

Fig. 4 .. Identificação em todo o genoma do gene metabolizador de drogas ...

Fig. 4 .. Identificação de todo o genoma de produtos gênicos de metabolização de drogas em B. thetaiotaomicron.

Fig. 5 .. Produtos de genes de metabolização de drogas codificados por microbiota explicam ...

Fig. 5 .. Produtos gênicos de metabolização de drogas codificados por microbiomas explicam o metabolismo de drogas de cepas e comunidades de bactérias intestinais.


5: Atividades Metabólicas das Bactérias - Biologia

Para comercializar organismos recombinantes para produção de produtos químicos renováveis, é essencial caracterizar o custo e o benefício da carga metabólica usando ferramentas de análise de fluxo metabólico.

A modelagem em escala de genoma pode incorporar informações de fluxo de 13 C e aprendizado de máquina para prever a carga metabólica dos módulos de biologia sintética.

A expressão modularizada de vias nativas ou recombinantes usando uma variedade de ferramentas experimentais para controlar a expressão pode reduzir substancialmente a carga metabólica introduzida por essas vias.

O desenvolvimento de um banco de dados de publicação de biologia sintética padrão pode permitir o uso de aprendizado de máquina ou inteligência artificial para aproveitar o conhecimento passado para um projeto racional futuro.

Métodos computacionais detalhados foram desenvolvidos para modelar a síntese de macromoléculas (DNA, RNA, proteínas) para contabilizar os custos de manutenção associados à função celular basal.

Simulações dinâmicas em nível de sistema e algoritmos de design podem informar novas abordagens para a engenharia de cepas de produção microbiana.


Assista o vídeo: Microbiologia 25: Bactérias - Biologia - ENEM (Novembro 2021).