Degradación de quitina por cellulomonas sp. Atcc 21399. Purificación y caracterización de su sistema quitinolítico

Resumo

La capacidad de degradar la quitina podría estar muy extendida entre las bacterias celulolíticas anaeróbicas de ecosistemas terrestres. Esto aportaría a estas bacterias celulolíticas una gran ventaja selectiva sobre otros microorganismos celulolíticos que dependan de otras fuentes de nitrógeno, las cuales son escasas en estos ecosistemas. Cellulomonas sp.(C. Uda) ATCC21399 es un modelo idóneo para el estudio de la degradación de celulosa y quitina ya que degrada ambos polímeros muy eficientemente, tanto aeróbica como anaeróbicamente. El análisis comparativo de los sistemas enzimáticos extracelulares empleados por esta bacteria mostró que son distintos tanto en la composición de enzimas como en su regulación por los substratos utilizados para el crecimiento. El sistema quitinolítico de esta bacteria está formado por una endoquitinasa, denominada ChiA, y una actividad exoquitinasa que formaría el producto soluble final de la degradación de la quitina, la quitobiosa. Se ha purificado y caractericado la proteína ChiA y se ha confirmado que se trata del componente enzimático principal del sistema quitinolítico de C.uda. Se ha clonado un gen, de nominado chiA, que podría codificar para esta quitinasa. La amplificación por PCR de una región de otro gen de quitinasa que sugiere que, a pesar, de la simplicidad bioquímica del sistema quitinolítico de C. Uda podrían existir más genes de quitinasas. El estudio de la formación de biopelículas de esta bacteria sobre los subtratos nutritivos(la celulosa y la quitina) permitió la identificación de una nueva quitinasa producida en respuesta a las condiciones limitantes de fuentes de nitrógeno e independientemente de las fuentes de carbono del medio de cultivo. Los resultados de este trabajo confirman el papel central que le eficiente utilización del nitrógeno, en la forma de la quitina, tiene en la supervivencia de esta bacteria celulolítica.