Características genómicas dos principais microrganismos produtores de DNA polimerase: aplicação para PCR

Abstract

O conjunto de enzimas denominadas DNA polimerases são responsáveis pela síntese e reparação de ácido desoxirribonucleico (DNA). Essa característica é muito útil para ensaios em biologia molecular nos quais há a necessidade de amplificar fragmentos de DNA, como na Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Na PCR, um fragmento de DNA delimitado por primers específicos é amplificado pela ação de DNA polimerase num processo com vários ciclos. Nos primeiros anos, a realização da técnica necessitava de grandes volumes dessa enzima, uma vez que a mesma não resistia as altas temperaturas. Após a descoberta das DNA polimerases em microrganismos termófilos e hipertermófilos, ou seja, resistentes à alta temperatura, a técnica de PCR foi refinada até chegar ao que é conhecido atualmente. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi realizar pesquisas nas bases de dados de literatura científica PubMed e Science Direct e identificar os principais microrganismos produtores das DNA polimerases comercializadas atualmente. Foram escolhidos os seguintes microrganismos: Thermus aquaticus, Pyrococcus furiosus¸ Thermococcus litoralis e Thermotoga maritima. A partir da utilização do banco de dados de genoma do NCBI, as características de genómica estrutural e funcional de cada um são apresentadas, bem como a genómica comparativa entre os quatro microrganismos. As sequências de aminoácidos das DNA polimerases destes microrganismos foram alinhadas através da ferramenta ClustalW para caracterização filogenética. Apesar das diferenças evolutivas, as DNA polimerases apresentam a mesma atividade base em todos os organismos, variando apenas em características de acordo com a família à qual pertencem. No entanto, a DNA polimerase de Thermus aquaticus, Taq polimerase, é a mais utilizada devido ao seu custo/benefício ser melhor em comparação com as outras.