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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Agroenergia. |
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Data corrente: |
27/01/2021 |
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Data da última atualização: |
27/01/2021 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
SOUTO, B. de M.; ARAÚJO, A. C. B. de; HAMANN, P. R. V.; BASTOS, A. de R.; CUNHA, I. de S.; PEIXOTO, J.; KRUGER, R. H.; NORONHA, E. F.; QUIRINO, B. F. |
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Afiliação: |
BETULIA DE MORAIS SOUTO, CNPAE; Ana Carolina Bitencourt de Araújo; Pedro Ricardo Vieira Hamann, Universidade de Brasília; Andrêssa de Rezende Bastos; Isabel de Souza Cunha, Universidade Católica de Brasília; Julianna Peixoto, Universidade de Brasília; Ricardo Henrique Kruger, Universidade de Brasília; Eliane Ferreira Noronha, Universidade de Brasília; BETANIA FERRAZ QUIRINO, CNPAE. |
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Título: |
Functional screening of a Caatinga goat (Capra hircus) rumen metagenomic library reveals a novel GH3 beta-xylosidase. |
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Ano de publicação: |
2021 |
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Fonte/Imprenta: |
PLoS ONE, v. 16, n. 1, e024511, 2021. |
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DOI: |
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245118 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Functional screening of metagenomic libraries is an effective approach for identification of novel enzymes. A Caatinga biome goat rumen metagenomic library was screened using esculin as a substrate, and a gene from an unknown bacterium encoding a novel GH3 enzyme, BGL11, was identified. None of the BGL11 closely related genes have been previously characterized. Recombinant BGL11 was obtained and kinetically characterized. Substrate specificity of the purified protein was assessed using seven synthetic aryl substrates. Activity towards nitrophenyl-beta-D-glucopyranoside (pNPG), 4-nitrophenyl- beta -D-xylopyranoside (pNPX) and 4-nitrophenyl- beta -D-cellobioside (pNPC) suggested that BGL11 is a multifunctional enzyme with beta-glucosidase, beta-xylosidase, and cellobiohydrolase activities. However, further testing with five natural substrates revealed that, although BGL11 has multiple substrate specificity, it is most active towards xylobiose. Thus, in its native goat rumen environment, BGL11 most likely functions as an extracellular beta-xylosidase acting on hemicellulose. Biochemical characterization of BGL11 showed an optimal pH of 5.6, and an optimal temperature of 50°C. Enzyme stability, an important parameter for industrial application, was also investigated. At 40°C purified BGL11 remained active for more than 15 hours without reduction in activity, and at 50°C, after 7 hours of incubation, BGL11 remained 60% active. In contrast to BLG11, most beta-xylosidases kinetically studied belong to the GH43 family and have been characterized only using synthetic substrates. In industry, beta-xylosidases can be used for plant biomass deconstruction, and the released sugars can be fermented into valuable bio-products, ranging from the biofuel ethanol to the sugar substitute xylitol. MenosFunctional screening of metagenomic libraries is an effective approach for identification of novel enzymes. A Caatinga biome goat rumen metagenomic library was screened using esculin as a substrate, and a gene from an unknown bacterium encoding a novel GH3 enzyme, BGL11, was identified. None of the BGL11 closely related genes have been previously characterized. Recombinant BGL11 was obtained and kinetically characterized. Substrate specificity of the purified protein was assessed using seven synthetic aryl substrates. Activity towards nitrophenyl-beta-D-glucopyranoside (pNPG), 4-nitrophenyl- beta -D-xylopyranoside (pNPX) and 4-nitrophenyl- beta -D-cellobioside (pNPC) suggested that BGL11 is a multifunctional enzyme with beta-glucosidase, beta-xylosidase, and cellobiohydrolase activities. However, further testing with five natural substrates revealed that, although BGL11 has multiple substrate specificity, it is most active towards xylobiose. Thus, in its native goat rumen environment, BGL11 most likely functions as an extracellular beta-xylosidase acting on hemicellulose. Biochemical characterization of BGL11 showed an optimal pH of 5.6, and an optimal temperature of 50°C. Enzyme stability, an important parameter for industrial application, was also investigated. At 40°C purified BGL11 remained active for more than 15 hours without reduction in activity, and at 50°C, after 7 hours of incubation, BGL11 remained 60% active. In contrast to BLG11, most beta-xylosidases kinetical... Mostrar Tudo |
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Thesagro: |
Clonagem; Enzima; Peptídeo; Programa de Computador. |
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Thesaurus Nal: |
Cloning (animals); Computer software; Enzymes; Metagenomics; Prevotella; Screening; Signal peptide. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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URL: |
https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/220708/1/Functional-screening-of-a-Caatinga-goat-2021.pdf
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Marc: |
LEADER 02852naa a2200361 a 4500
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Registro original: |
Embrapa Agroenergia (CNPAE) |
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| 161. |  | LEITÃO, V. O.; NORONHA, E. T.; CAMARGO, B. R.; HAMANN, P. R. V.; STEINDORFF, A. S.; QUIRINO, B. F.; SOUSA, M. V. de; ULHOA, C. J.; FELIX, C. R. Growth and expression of relevant metabolic genes of Clostridium thermocellum cultured on lignocellulosic residues. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, v. 44, n. 6, p. 825-834, 2017.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado | Circulação/Nível: A - 1 |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroenergia. |
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| 162. | | SOUTO, B. de M.; ARAÚJO, A. C. B. de; HAMANN, P. R. V.; BASTOS, A. de R.; CUNHA, I. de S.; PEIXOTO, J.; KRUGER, R. H.; NORONHA, E. F.; QUIRINO, B. F. Functional screening of a Caatinga goat (Capra hircus) rumen metagenomic library reveals a novel GH3 beta-xylosidase. PLoS ONE, v. 16, n. 1, e024511, 2021.| Tipo: Artigo em Periódico Indexado |
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| 163. | | LIMA, R. A. T.; OLIVEIRA, G. d.; SOUZA, A. A.; LOPES, F. A. C.; SANTANA, R. H.; ISTVAN, P.; QUIRINO, B. F.; BARBOSA, J.; FREITAS, S. d.; GARAY, A. V.; KRUGER, R. H. Functional and structural characterization of a novel GH3 Beta-glucosidase from the gut metagenome of the Brazilian Cerrado termite Syntermes wheeleri. International Journal of Biological Macromolecules, v. 165, Part A, p. 822-834, Dec. 2020. 165| Tipo: Artigo em Periódico Indexado |
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| 164. | | BARBOSA, M. F.; BERGMANN, J. C.; CARVALHO JUNIOR, A. R. de; SOUTO, B. de M.; OLIVEIRA, L. C. A. de; DUARTE, A. de O.; SALES, R. M. M.; FAVARO, L. C. de L.; RODRIGUES, C. M.; QUIRINO, B. F. Isolamento e identificação de microrganismos degradadores de lignina do bioma Cerrado. In: ENCONTRO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA EMBRAPA AGROENERGIA, 7., 2023, Brasília, DF. Anais... Brasília, DF: Embrapa, 2023. p. 18.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
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| 166. | | COSTA, O. Y. A.; SOUTO, B. de M.; TUPINAMBÁ, D. D.; BERGMANN, J. C.; BITENCOURT, A. C. A.; MOURA, C.; SCHROEDER, L. F.; FRANCO, O. L.; QUIRINO, B. F. Microbial diversity in different stages of the ethanol production process using traditional techniques and molecular biology. In: REUNIÃO ANUAL DA SBBQ, 42., 2013, Foz do Iguaçu, PR. [Anais...] São Paulo: SBBq, 2013.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroenergia. |
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| 167. | | SOUSA, G. P. de; SOUSA, G. P. de; LACERDA, V. A. M.; ROSINHA, G. M. S.; RECH FILHO, E. L.; SOUTO, B. de M.; QUIRINO, B. F.; ALMEIDA, J. R. M. de; BITTENCOURT, D. M. de C. Modelagem e produção de espidroína sintética de seda de aranha para aplicações biomédicas. In: ENCONTRO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA EMBRAPA AGROENERGIA, 7., 2023, Brasília, DF. Anais... Brasília, DF : Embrapa, 2023. p. 153.| Tipo: Artigo em Anais de Congresso |
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| 178. | | FAVARO, L. C. de L.; GOMES, A. de P. G.; QUIRINO, B. F.; BRASIL, B. dos S. A. F.; SIQUEIRA, F. G. de; ALMEIDA, J. R. M. de; DAMASO, M. C. T.; COSTA, P. P. K. G.; SALUM, T. F. C. Conservação e caracterização da ?coleção de microrganismos e microalgas aplicados à agroenergia e biorrefinarias - CMMAABIO. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE RECURSOS GENÉTICOS, 4., 2016, Curitiba, PR. Recursos genéticos no Brasil: a base para o desenvolvimento sustentável. Brasília, DF: Sociedade Brasileira de Recursos Genéticos, 2016. Não paginado.| Tipo: Resumo em Anais de Congresso |
| Biblioteca(s): Embrapa Agroenergia. |
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| 179. | | MACHADO, C. M. M.; DAMASO, M. C. T.; SOUZA, D. T. de; BRAGA, M.; ONOYAMA, M. M.; GARCIA, L. C.; QUIRINO, B. F.; RODRIGUES, D. de S.; CARVALHO, F. B. de P.; ALMEIDA, J. R. M. de; VALADARES, L. F.; GONCALVES, S. B.; MENDES, T. D.; PACHECO, T. F. Contextualização, mercado e gargalos de P&D do etanol lignocelulósico. Brasília, DF: Embrapa Agroenergia, 2016. 35 p. (Embrapa Agroenergia. Documentos, 20).| Biblioteca(s): Embrapa Agroenergia. |
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