Análise da produção de endoglucanase por E. coli DH5α recombinante contendo o plasmídeo PT7T3BsXA

Abstract

Este trabalho teve como objetivo aprofundar os conhecimentos e práticas em modificação genética, com foco na produção da enzima endoglucanase a partir da cepa E. coli DH5α, geneticamente modificada por meio da inserção do plasmídeo PT7T3BsXA. A metodologia consistiu na análise da expressão heteróloga da enzima, testando diferentes condições de cultivo em meio SB suplementado com glicose, glicerol, sulfato de magnésio e combinações de sais sintéticos, a fim de identificar a influência dessas variáveis na produção e atividade da endoglucanase. Durante a experimentação foram empregadas técnicas de biotecnologia molecular, como transformação bacteriana, indução da expressão gênica e avaliação da atividade enzimática. Os resultados demonstraram variações significativas na expressão da enzima em função das condições de cultivo e das fontes de carbono utilizadas, evidenciando a importância da otimização do processo para a produção eficiente de enzimas recombinantes. Além da relevância científica e tecnológica, a endoglucanase apresenta potencial ambiental por atuar na degradação da celulose e favorecer o aproveitamento sustentável de resíduos lignocelulósicos. Nesse contexto, o estudo está alinhado aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da Organização das Nações Unidas, especialmente ao ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura) e ao ODS 12 (Consumo e Produção Responsáveis), ao contribuir para o desenvolvimento de biotecnologias voltadas à inovação industrial e à utilização mais sustentável de recursos renováveis. Dessa forma, o trabalho contribui para o avanço do conhecimento em expressão heteróloga e para o desenvolvimento de estratégias biotecnológicas com potencial aplicação acadêmica, industrial e ambiental.

This study aimed to deepen knowledge and practical experience in genetic modification, focusing on the production of the enzyme endoglucanase from the Escherichia coli DH5α strain, genetically modified through the insertion of the PT7T3BsXA plasmid. The methodology consisted of analyzing the heterologous expression of the enzyme under different cultivation conditions in SB medium supplemented with glucose, glycerol, magnesium sulfate, and combinations of synthetic salts, in order to identify the influence of these variables on endoglucanase production and activity. During the experimental procedures, molecular biotechnology techniques were employed, including bacterial transformation, gene expression induction, and enzymatic activity assessment. The results demonstrated significant variations in enzyme expression according to the cultivation conditions and carbon sources used, highlighting the importance of process optimization for the efficient production of recombinant enzymes. In addition to its scientific and technological relevance, endoglucanase presents environmental potential due to its role in cellulose degradation and in promoting the sustainable utilization of lignocellulosic residues. In this context, the study is aligned with the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs), particularly SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure) and SDG 12 (Responsible Consumption and Production), by contributing to the development of biotechnologies aimed at industrial innovation and the more sustainable use of renewable resources. Therefore, this work contributes to the advancement of knowledge in heterologous expression and to the development of biotechnological strategies with potential academic, industrial, and environmental applications.