Actividad enzimática expresada en residuos agrícolas y análisis in silico de genes de B-glucosidasa de Moniliophthora roreri

Abstract

Se estudió la cinética de producción de enzimas de β-glucosidasa de Moniliophthora roreri cultivado en un sistema de fermentación en estado sólido (FES) utilizando bagazo de caña de azúcar (BCA) y cáscara de cacao (CCA) como sustratos inductores. Los tratamientos (T) evaluados fueron: T1, BCA sin inocular; T2, BCA con inóculo de M. roreri; T3, CCA sin inocular y T4, CCA con inóculo de M. roreri. Se evaluó la actividad enzimática de β-glucosidasa, proteína total, pH y biomasa durante 30 días. Se realizó un análisis in silico de la secuencia de seis genes codificantes de enzimas β-glucosidasas predichas, depositadas en el GenBank del NCBI. La actividad enzimática de β-glucosidasa más alta, inducida con BCA y CCA, se encontró el día 18 con 332.69 U mg-1 de proteína total, pH 6.73 del medio de cultivo y el día 27 con 27.6 U mg-1 de proteína total, pH 7.46 respectivamente. Se obtuvo un fragmento de 1737 pb del gen 18S ADNr y se registró en el GenBank (NCBI) con el número de acceso KM998972. La secuencia presento 100% de identidad con respecto a la secuencia AY996745 de M. roreri. La cepa fue denominada MROCP. El análisis in silico confirmo que las seis proteínas β-glucosidasa predichas contenidas en el genoma de M. roreri, pertenecen a las glicosil hidrolasas de la familia 1 y 3: GH1 (ESK96275, ESK95676, ESK92642) y GH3 (ESK95149, ESK88175 y ESK84536), además de predecir sus características fisicoquímicas y bioquímicas. Las β-glucosidasa de la familia GH1 forman tres subgrupos (1a, 1b y 1c), bien definidos de M. roreri. Las β-glucosidasa de la familia GH3 forman tres subgrupos (2a, 2b y 2c), bien definidos de M. roreri. La proteína GH1 con número de acceso GenBank ESK95676, de localización extracelular, podría ser la responsable de la actividad β-glucosidasa de M. roreri MROCP expresada en el sistema FES usando BCA y CCA como substratos inductores. Los resultados del presente trabajo serán de ayuda en la purificación y caracterización bioquímica de esta familia de enzimas con potenciales aplicaciones biotecnológicos e industriales. _______________ ENZYME ACTIVITY EXPRESSED WITH AGRICULTURAL WASTE AND in silico ANALYSIS OF GENES β-glucosidase of Moniliophthora roreri. ABSTRACT: The kinetics of production of β-glucosidase enzymes of Moniliophthora roreri cultivated in a system of solid state fermentation (SSF) using sugar cane bagasse (SCB) and cocoa husk (CH) as inductor substrates was studied. Treatments (T) were evaluated: T1, SBC without inoculation; T2, SCB inoculum M. roreri; T3, CH without inoculation, and T4, CH inoculum of M. roreri. The enzymatic activity of β-glucosidase, total biomass pH and protein was evaluated for 30 days. Was performed An in silico sequence analysis six genes encoding β-glucosidase enzymes predicted, deposited in the NCBI GenBank. The enzymatic activity of β-glucosidase higher induced with SCB and CH, was found day 18 with 332.69 U mg protein-1 pH 6.73 of culture medium and the day 27 with 27.6 U mg protein-1 and pH 7.46, respectively. A fragment of 1737 bp of the 18S DNAr gene was obtained and recorded in the GenBank (NCBI) with the access number of KM998972. Introduce 100% sequence identity with the sequence AY996745 M. roreri. The strain was named MROCP. The analysis in silico confirmed that the six proteins predicted β-glucosidase contained in the genome of M. roreri, belonging to glycosyl hydrolases family 1 and 3: GH1 (ESK96275, ESK95676, ESK92642) and GH3 (ESK95149, ESK88175 and ESK84536), in addition to predict the physicochemical and biochemical characteristics. The β-glucosidase are the family GH1, M. roreri well defined three subgroups (1a, 1b and 1c). The β-glucosidase Family GH3 form three subgroups (2a, 2b and 2c), well defined M. roreri. The GH1 protein with GenBank accession number ESK95676, extracellular location, could be responsible for the β-glucosidase activity expressed in M. roreri MROCP SSF system using the SCB and CH substrates inducers. The results of this study will assist in purification and biochemical characterization of this family of enzymes with potential biotechnological and industrial applications.