OrfatrAb - Caracterização molecular do gene que codifica um ativador de transcrição da família LysR em Azospirillum brasilense

Abstract

O nitrogênio, elemento-chave na composição de diversas biomoléculas como aminoácidos e ácidos nucléicos, é abundante na atmosfera, onde, sob forma de N2, não está disponível para a maioria dos seres vivos. Entretanto, existem microrganismos, chamados de diazotróficos, que são capazes de converter o nitrogênio atmosférico em formas assimiláveis para os outros organismos, através do processo de Fixação Biológica do Nitrogênio. Bactérias do gênero Azospirillum são microrganismos diazotróficos de vida livre ou endofíticos, que se associam com gramíneas como trigo, arroz, cana-deaçúcar, entre outras. Uma das ferramentas mais utilizadas na identificação de genes envolvidos na fixação de nitrogênio em Azospirillum foi a mutagênese sítio-dirigida com o transposon Tn5. Essa metodologia possibilitou o isolamento de um transconjugante de A. brasilense, cuja capacidade de fixação de nitrogênio in vitro foi bastante elevada em relação à da linhagem de tipo selvagem. No local de inserção do transposon no DNA desse transconjugante foram encontradas duas fases abertas de leitura, orfartAb e orf281, tendo sido, essa última, interrompida pelo Tn5. O objetivo deste trabalho foi determinar a seqüência de nucleotídeos de orfatrAb, e, a partir desta, a seqüência de aminoácidos, a qual apresentou grande similaridade, principalmente em sua região amino-terminal, com proteínas da família de ativadores de transcrição LysR. ORFatrAb possui 297 resíduos, peso molecular de 33.581,6 kDa, ponto isoelétrico de 7,26 e índice de instabilidade de 33,29. Na região reguladora de orfatrAb foram identificados elementos de seqüência consensuais para a ligação de proteínas ativadoras de genes envolvidos no metabolismo e na fixação biológica do nitrogênio. Palavras-chave: fixação biológica do nitrogênio, organismos diazotróficos, genes atr, Azospirillum brasilense.

Nitrogen, which is a component of several biomolecules such as nucleic acids and amino acids, is abundant in the atmosphere where, in its gaseous form (N2), it is unavailable for most organisms. However, there are microorganisms, called diazotrophs that are able to convert the atmospheric nitrogen into an assimilable form to other organisms through a process called biological nitrogen fixation. Bacteria of the genus Azospirillum are diazotrophs, free-living or endophytic that are able to associate with grasses like wheat, rice, sugar cane, etc. ORFAtrAb has 297 residues, molecular weight of 33,581.6 kD, isoeletric point of 7.26 and instability index of 33.29. Sequence consensus elements of gene activator proteins involved in the metabolism and in the biological nitrogen fixation were identified in the orfatrAb promoter region.