PESQUISA E DESENVOLVIMENTO

Importante que atuação, processo enzimático em um meio de cultura bastante críticos que podessemos explorar pois certos tipos de nutrientes.

Interessante que podemos em um meio de cultura classificar cada componente de acordo com sua função bem definida, entretanto reside no fato de uma substância pode ter função múltipla para a célula. Assim por exemplo uma proteína pode pelo menos teoricamente funcionar como fonte de nitrogênio, carbono, energia, enxofre e mesmo certos fatores exigidas pelo microorganismo como aminoácidos pepetidios etc.

No caso de retroalimentação alosferica a enzima envolvida possui dois centros de ligação um substrato e outra para inibidor. A fixação do inibidor (que pode ser o produto) dotado de estrutura conformacional e distribuição de cargas diferentes das do substrato, interfere com a ligação enzima-substrato. É interessante assinalar que, para certas enzimas, tratamentos, em condições adequadas, com agentes como ureia, calor, metais pesados, etc. podem eliminar a sensibilidade da enzima ao inibidor sem que haja diminuição de sua atividade em relação substrato.

Enquanto a inibição alosferica é um mecanismo de ação rápida para metabolitos de baixo peso molecular, a repressão a biogênese de enzimas é mais lenta. A repressão é mais usada no controle da capacidade de síntese de proteínas e metabolitos superiores.

Como a maior parte dos produtos se origina de seqüências metabólicas ramificadas a célula pode ser dotada de vários mecanismos, para impedir que a acumulação de um produto interfira com a produção de outros derivados de uma ramificação das seqüências metabólicas em questão. Damos a seguir os processos utilizados pela célula para evitar essa inibição (suicida).

O equilíbrio energético da célula, isto é, o equilíbrio entre AMP, ADP e ATP (mono-die trifosfato de andenosina) é também fatos condicionante da atividade metabólica dos microorganismos. Algumas enzimas respondem às concentrações individuais ATP/ANP. O sistema de nucleotídeos odenilicos funciona como bateria, recebendo, armazenamento e fornecendo energia para as atividades metabólicas da célula.

Enzimas compreendidas na glicose e no ciclo que sofrem controle por parte do nível energético do sistema. Odenilicos existem, entretanto, outros centros de controle é anfibolico, no sentido de ser tanto catobilico (degradando carboidratos) como anabolitico, fornecendo, juntamente com o ciclo de grande parte de intermediários metabólicos necessários para as vários processos biossintéticos das células.

Se o sistema glicolitico fosse controlado apenas pelo estado energético da célula serão inibido quando esta estivesse (carregada) e o suprimento de acetil COA ceoacidios e outros materiais necessários para a biosintese ficaria gravemente limitado, iríamos nos confrontar com um paradoxo. A célula embora dotada de alto potencial energético estaria impedida de sintetizar os componentes necessários para satisfazer suas atitudes vitais.

As enzimas envolvidas no metabolismo dos ácidos piruvico são controladas pelo nível energético da célula e pela concentração de lático e citrico. Esta por sua vez, e o material inicial necessário para uma serie imensa de seqüência metabólicas que dão origem a metabolitos secundários. Tendo em mente a complexidade do mecanismo metabólico com seus respectivos controles biossintéticos e, lembrando ainda que quando nos referimos a microorganismos estamos chamando a atenção para o olfato de a célula microbiana não ser simplesmente.

Um (saco de enzimas) mas sim uma entidade dotada da organização intra-e, possivelmente pericelular, o que implica numa integração das atividades metabólicas dos processos vitais, vemos a necessidade de encarar, com reservas, esquemas de seqüências metabólicas apresentadas isoladamente como entidades autônomas.

Para se ter uma boa idéia do comportamento dos microorganismos num processo fermentativo, importa saber como os microorganismos, controlam suas atividades metabólicas, a fim de que se possa tentar compreender a influência de certos fatores e nutrientes sobre o processo de produção de antibióticos.
O controle dos mecanismos de biosíntese de metabolitos primários é exercido através de repressão e indução de reações enzimáticas e, principalmente controle sobre o sistema enzimático exercido pelo produto final retroalimentação alosterica.

O produto final é, normalmente definido como sendo a ultima molécula (simples) de uma série de reações concecutivas, antes de ser incorporada a uma molécula mais completa.

A maior parte dos trabalhos existentes neste fato que estuda os mecanismos de repressão e inibição alosferica tem investigado a biosíntese dos metabolicos ditos essenciais. Os resultados desses estudos indicam a necessidade de considerações similares no estudo do controle biossintéticos dos metabolicos secundários, pegmentos, antibióticos primários.

Demonstrando-se que a biossintese de metaboliticos secundários e controlada por mecanismos semelhantes de repressão e de retroalimentação atuante no controle de metabolitos primários é licito esperar-se que o uso de algumas técnicas que permitiram a deserepressão e a resistência.

A inibição alosferica, bem sucedidas quando empregados no estudo da biossintese de metabolitos essenciais, possam causar aumentos de produção de metabolitos secundários.

Podemos considerar como metabolitos secundários aquelas cuja formação não está diretamente integrada aos processos biossintéticos básicos de formação de biomassa.

Aparentemente não tema importância para o desenvolvimento na fase proliferativa dos microorganismos. A estrutura complexa dessas substâncias sugere que elas constituem o resultado da integração de vários caminhos metabólicos diferentes,
Ao se comparar o estado atual dos conhecimentos relativos a regulação e ao controle de biossintese de metabolitos primários e secundários conclui-se que, no primeiro caso, seqüências metabólicas tem sido desifrada para muitas substâncias, com conseqüente caracterização dos sistemas enzimáticos envolvidos e a cinética das reações consideradas. no caso de metabolitos secundários, as seqüências propostas são, ainda muito gerais e, portanto, os sistemas enzimáticos atuantes, pouco conhecidos. No caso de biossintese de antibióticos, principalmente são conhecidas, quase somente os resultados de experiências de incorporação de compostas marcadas.

O conhecimento da necessidade de precursores e a incorporação de compostas marcadas na moléculas de antibióticos contribuem para a compreensão mas não elvadem completamente os mecanismos biossintéticos dos microorganismos produtores de antibióticos.

Uma diferença entre a biossintese de metabolitos primários e secundários surge ao considerar-se a importância bioeconômica dos mecanismos de controle da célula. A concentração intracelular de metaboliticos primários livres e baixa, e as células reagem com sensibilidade surpreendente quando se aumenta a concentração do composto. Assim a edição de um aminoácido ao meio de cultura causa repressão no sistema intracelular do aminoácido.

Por outro lado metabolitos secundários podem formar-se em quantidade relativamente grandes (penicilim slandico, por exemplo, pode conter até 30% de seu peso seco pigmento) sem que se tenha compreendido, ainda, qual o significado e a importância ecológica desse fato.

Mesmo no caso de certos metabolitos secundários, entretanto como no caso de alguns antibióticos a quantidade do composto presente no meio de fermentação influencia a formação do antibiótico pelo microorganismo. Como já foi verificado para outros antibióticos, o fato teve oportunidade de comprovar que a adição de tetracidina ao meio de fermentação pode estimular ligeiramente a produção de antibióticos por stress pytomis.

Quando a quantidade inicial de tetracidina é aumentada ocorre depressão na produção desse composto, e mesmo uma possível de gradação da tetracidina adicionada de modo que os níveis finais de antibióticos no caldo fermentado são relativamente constantes.

O antibióticos talvez sejam co-produtos resultantes da desorganização de mecanismo de controle e não sub-produtos de seqüências metabólicas essenciais para a vida do microorganismo. É possível que ao aumento do volume celular, quando as células começam a se subdividir, sucede dissolução da organização controladora da síntese da parede celular, proteínas e outros componentes essenciais da célula, e que o fluxo de unidades básicas (aminoácidos, açúcares, etc.) cuja biossintese é regulada por outros centros seja dirigido para a produção de metabolicos secundários.