Diversidade e distribuição de genes microbianos biossintéticos de ácidos graxos de cadeia longa no ambiente marinho

A produção bacteriana de ácidos graxos de cadeia longa por meio de um mecanismo relacionado à policetídeo sintase foi até agora investigada apenas em estudos baseados em isolados. Aqui, a capacidade genética de produção de ácidos graxos de cadeia longa foi investigada usando uma abordagem independente de cultura. Iniciadores de PCR direcionados ao domínio ceto-acil sintase (KS) do gene pfaA envolvido na biossíntese de ácidos graxos poliinsaturados ômega-3 (PUFA) foram usados ​​para construir bibliotecas de clones para investigar a diversidade da sequência KS em habitats marinhos díspares. Das 446 sequências recuperadas, 123 (27,6%) agrupadas com sequências KS envolvidas na síntese de ácido eicosapentaenóico (EPA, C20: 5n-3), ácido docosahexaenóico (DHA, C22: 6n-3) e ácido araquidônico (AA, C20 : 4n-6). Os 72,4% restantes dos clones formaram grupos apenas ambientais ou agrupados com os domínios KS de homólogos de pfaA de organismos que produzem produtos não identificados. No total, 17 grupos foram recuperados – quatro conhecidos e 13 novos identificados. Uma consulta de conjuntos de dados metagenômicos revelou sequências relacionadas a domínios EPA KS, bem como sequências relacionadas a quatro grupos apenas ambientais descobertos nas bibliotecas de clones. A afiliação filogenética e o produto final desses clusters KS ambientais são desconhecidos. Esses achados revelam uma ampla capacidade de produção de ácidos graxos de cadeia longa em microrganismos marinhos, incluindo vias biossintéticas ainda não caracterizadas.