18/02/2025

Pesquisadores brasileiros encontraram na “matéria escura” dos genes de bactérias do solo a chave para aumentar a produção de biocombustíveis a partir de resíduos agrícolas. Os cientistas identificaram, em cultivos de cana, a bactéria geradora de uma enzima que usa cobre para facilitar a quebra da celulose dos resíduos, proporcionando matéria-prima para combustíveis, papéis e tecidos, entre outros produtos. O nome proposto para a bactéria é Candidatus Telluricellulosum braziliensis, por ter sido isolada no Brasil e pelo efeito na celulose. A descoberta, que teve a participação de pesquisadores da USP, é descrita em artigo publicado na revista Nature.
“Neste trabalho em particular, olhamos para genes desconhecidos de microrganismos desconhecidos de solos cobertos por resíduos de cana-de-açúcar, que mostravam potencial para biotransformação da celulose, o que chamamos de ‘matéria escura do DNA’”, afirma ao Jornal da USP o pesquisador Mario Murakami, do Centro Brasileiro de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), autor principal do artigo. “Essa pesquisa tem o impacto de melhorar o processo de transformar resíduos vegetais em bioprodutos, como biocombustíveis.”
Murakami conta que a “matéria escura do DNA” se refere ao material genético de microrganismos que não podemos cultivar em laboratório. “É como um mundo oculto de informações genéticas que estamos apenas começando a explorar”, destaca. “Essa ‘matéria escura’ pode ser a chave para a descoberta de novas enzimas e processos biológicos.”
O pesquisador explica que a metaloenzima vem da bactéria cujo nome proposto é Candidatus Telluricellulosum braziliensis, encontrada no solo brasileiro. “Ela foi descoberta em um grupo de bactérias chamado UBP4, que significa ‘filo bacteriano não cultivado 4’, que são relativamente desconhecidas e nunca foram cultivadas em laboratório antes”, relata. “A metaloenzima, chamada CelOCE [do inglês, Cellulose Oxidative Cleaving Enzyme], é um tipo especial de enzima que usa cobre para ajudar a quebrar a celulose.”
“A participação de nosso grupo de pesquisa aconteceu na etapa de caracterização do centro metálico de cobre existente na enzima. Quando metais estão presentes em estruturas de enzima, isto quer dizer que participam do processo de catálise [quebra de moléculas] por ela realizado, ou seja, são importantes para sua função”, explica ao Jornal da USP o professor Antônio José da Costa Filho, do Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP, um dos autores do artigo. “Sendo assim, é relevante saber que tipo de metal está presente e se a estrutura em seu entorno muda na presença de moléculas que se ligam à enzima ou se são mudadas as condições do ambiente.”
“Usando uma técnica conhecida como Ressonância Paramagnética Eletrônica, detectamos a presença do íon de cobre e alterações em seu arranjo decorrentes da presença de algumas outras moléculas com as quais a enzima interage”, descreve o professor da FFCLRP. “Foi uma participação que ajudou a compor o robusto conjunto de dados disponíveis no trabalho.”
Pesquisadores de CNPEM, USP, Aix Marseille University e CNRS (França) e Universidade Técnica da Dinamarca contribuíram para o estudo que encontrou a “super enzima” de bactéria capaz de transformar resíduos em combustíveis.

Fonte: CicloVivo