Caratterizzazione di enzimi e proteine regolatrici batteriche coinvolte nella degradazione dei fosfonati

• LM SCIENZE BIOMOLECOLARI, GENOMICHE E CELLULARI

Descrizione

I fosfonati sono composti contenenti un legame diretto carbonio-fosforo (C-P), presenti nell'ambiente sia perché sono prodotti da alcuni microrganismi, sia soprattutto perché derivano da attività antropiche. Un tipico esempio è il glifosato, un erbicida ad ampio spettro ampiamente utilizzato in agricoltura.

A causa della loro tossicità e stabilità chimica, i fosfonati pongono problemi di inquinamento e molti studi hanno tentato di individuare sistemi biocompatibili per la loro eliminazione. In effetti, ci sono microrganismi in grado di degradare vari tipi di fosfonati, utilizzando diversi sistemi enzimatici, almeno tre dei quali sono stati caratterizzati a livello molecolare.

Poiché è certo che esistono ulteriori vie enzimatiche per il catabolismo dei fosfonati, si prevede di effettuare un'analisi dettagliata dei genomi di molti microrganismi che utilizzano i fosfonati come fonte di fosfato, focalizzandoci sui ‘cluster’ genici dedicati alla degradazione di questi composti. Questa analisi dovrebbe individuare una serie di geni che codificano per enzimi presumibilmente utili per degradare nuovi tipi di composti fosfonati.

Per provare l'attività degli enzimi candidati, esprimeremo in modo ricombinante e purificheremo gli enzimi, per poi testarne la funzione e decifrarne il meccanismo chimico. Inoltre, per comprendere i meccanismi molecolari che regolano l'espressione dei geni in questione, ci proponiamo di identificare i fattori di trascrizione dei cluster genici e di studiarne i meccanismi di azione sia in vitro che in vivo.