Os açúcares pentose derivados de plantas representam uma importante fonte de nutrientes no intestino, mas seu metabolismo permanece incompletamente definido. Cepas do intestino humano comensal Bifidobacterium longum subsp. longum utiliza glicanos contendo arabinose e xilose, que são encontrados nas camadas de pectina e hemicelulose das paredes celulares vegetais. Para obter uma visão sobre o metabolismo dessas duas pentoses, bem como a ribose, um açúcar que ocorre naturalmente e um componente do RNA e do ATP, identificamos e analisamos os genes responsáveis por sua absorção e posterior catabolismo. Com base em dados transcriptômicos e análises de fenótipo mutante, mostramos que essas três pentoses compartilham um sistema comum de captação do tipo ABC codificado pelo PenABCD. Além disso, identificamos um agrupamento de genes, arabDA, e dois genes, xyla e xylB, que são necessários para a conversão de arabinose e xilose, respectivamente, em xilulose-5-fosfato e rbsK, que converte ribose em ribose-5-fosfato. Esses produtos metabólicos intermediários entram na derivação bífida, uma via fermentativa geradora de energia típica das bifidobactérias. Também mostramos que a arabinose e a xilose são co-metabolizadas, enquanto a xilose é preferencialmente utilizada antes da ribose. Este estudo fornece informações moleculares usando uma abordagem multiômica, incluindo genômica comparativa e transcriptômica combinada com análise mutacional, sobre como B. longum subsp. longum metaboliza glicanos vegetais contendo pentose, componentes comuns, porém indigestíveis, da dieta humana adulta.

Palavras-chave: Arabinose; derivação bífida; bifidobactérias; prebiótico; probiótico; ribose; xilose.

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A análise da via metabólica revela a utilização hierárquica do açúcar pentose e a flexibilidade metabólica do Bifidobacterium longum

A análise da via metabólica revela a utilização hierárquica do açúcar pentose e a flexibilidade metabólica do Bifidobacterium longum

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