Resumo

Gluconacetobacter diazotrophicus é uma bactéria promotora do crescimento vegetal, capaz de solubilizar nutrientes, fixar nitrogênio e fazer biocontrole de fitopatógenos, além de produzir auxina, giberelina e sideróforos. Tais características conferem a G. diazotrophicus potencial para agricultura pela redução dos custos de produção e dos danos ambientais. Estudos mostram também a resistência da bactéria a estresses ambientais, dentre eles, estresse por metal, temperatura e osmótico. No entanto, pouco é conhecido sobre o estresse oxidativo nesta bactéria. O objetivo do trabalho é entender o papel dos genes gshB, ggt e mntH na resposta a estresse por metal em G. diazotrophicus PAl5 com o emprego de mutantes. Para tanto, bactéria selvagem e mutantes ∆gshB, ∆ggt e ∆mntH foram crescidos em meio LGI sólido na presença e ausência de 0,25 mM de cádmio (Cd), 5 mM de cobalto (Co) e 2 mM de zinco (Zn) durante 5 dias a 30 °C. Somado a isso, foi realizado uma análise in silico, usando as bases de dados NCBI, KEGG, STRING, BioCyc e MicrobesOnline. Como resultado, foi observado que ∆mntH e ∆ggt não cresceram na presença de Zn, tendo crescimento muito prejudicado na presença de Cd e Co. Já ∆gshB, não cresce na presença de Cd e não foi afetado por Co e Zn. As análises in silico sugeriram que mntH está organizado em um operon junto com os genes que codificam uma cobalamina sintetase e uma nitroredutase. Adjacente a mntH há ainda o gene mntR, ambos envolvidos no transporte de manganês (Mn). O Mn é está presente nas células, formando complexos de baixo peso molecular, que atuam na defesa contra o estresse oxidativo. Quanto a gshB, as análises no STRING mostram a ocorrência de interações entre a proteína codificada por este gene, glutationa sintetase, e a gama-glutamiltranspeptidase codificada por ggt. Neste caso, verificamos a relação entre a síntese e degradação de glutationa, respectivamente, que é reconhecida como o antioxidante mais potente produzido por células vivas. Os resultados mostraram a presença de três cópias de ggt no genoma da bactéria, porém a mutação em apenas um desses genes já foi suficiente para causar o fenótipo de sensibilidade para todos os metais testados, ressaltando sua importância. Assim, o presente estudo traz uma melhor compreensão do papel funcional do manganês e da glutationa no metabolismo de resistência a estresse ambientais de G. diazotrophicus, sugerindo a presença de um aparato antioxidante com elevado potencial biotecnológico.