Caracterização genômica e genes funcionais relacionados da Bacillus subtilis produtora de γ-ácido poli-glutâmico

Resumo O γ-ácido poli-glutâmico (γ-PGA), um polímero de alto peso molecular, é sintetizado por microrganismos e secretado no espaço extracelular. Devido ao seu excelente desempenho, o γ-PGA tem sido amplamente utilizado em várias áreas, incluindo alimentos, biomedicina e meio ambiente. Neste estudo, realizamos um rastreamento de amostras de natto para duas cepas de Bacillus subtilis N3378-2at e N3378-3At que produzem γ-PGA. Em seguida, identificamos o cluster de genes sintase de γ-PGA (PgsB, PgsC, PgsA, YwtC e PgdS), a racemase de glutamato RacE, a hidrolase de γ-PGA derivada de fagos (PghB e PghC) e a exo-γ-glutamil peptidase (GGT) do genoma dessas cepas. Com base nessas sequências de proteínas relacionadas ao γ-PGA de Bacillus subtilis isoladas e 181 B. subtilis obtidas do GenBank, realizamos uma análise de genotipagem e as classificamos em tipos 1–5. Como encontramos B. amyloliquefaciens LL3 podendo produzir γ-PGA, obtivemos as cepas B. velezensis e B. amyloliquefaciens do GenBank e as classificamos em tipos 6 e 7 com base no LL3. Finalmente, construímos árvores evolutivas para essas sequências de proteínas. Este estudo analisou a distribuição de sequências de proteínas relacionadas ao γ-PGA nos genomas das cepas B. subtilis, B. velezensis e B. amyloliquefaciens, e, em seguida, a diversidade evolutiva dessas sequências de proteínas foi analisada, fornecendo informações novas para o desenvolvimento e a utilização de cepas produtivas de γ-PGA.