Escherichia coli é uma bactéria Gram-negativa e em sua variedade possui cepas não patogênicas e patogênicas. Cepas não patogênicas pertencem naturalmente a nossa microbiota intestinal, desempenhando funções benéficas ao nosso organismo, já inúmeras cepas patogênicas afetam a saúde pública, principalmente em países subdesenvolvidos, por ser uma das principais causadoras de gastroenterites em crianças menores de 5 anos de idade, estimando-se 760.000 mortes por ano em escala global. Sabemos que a compreensão do metabolismo é crucial para entender a expressão fenotípica em todos os organismos vivos. Neste sentido, torna-se fundamental a identificação e caracterização do repertório de enzimas que atuam nestas vias. Entretanto, a classificação comumente usada para enzimas não leva em consideração a sua ancestralidade, que permite diferenciá-las em dois grupos: homólogas, que evoluíram do mesmo ancestral, possuem estruturas tridimensionais semelhantes; e análogas, que possuem histórias evolutivas diferentes, mas desempenham a mesma função. O conhecimento sobre enzimas isofuncionais nãohomólogas e as vias bioquímicas em que elas atuam pode dizer muito a respeito da evolução do metabolismo, bem como seu papel nos distintos fenótipos de patogenicidade, não somente em E. coli, como também em outras espécies. Neste projeto analisamos os possíveis papeis das enzimas isofuncionais não-homologas na diversidade genética e metabólica e sua relação com fenótipos de patogenicidade em E. coli, utilizando métodos computacionais para identificação (AnEnPi), caracterização (Argot 2.5), validação (SUPERFAMILY) e mapeamento metabólico (KEGG) destas enzimas em um conjunto de 52 cepas de E. coli com genomas completamente sequenciados e com origem e fenótipo de patogenicidade definidos (NCBI, PATRIC) Dessa forma, detectamos 71 enzimas possivelmente análogas, 45 delas pertencentes ao genoma acessório da espécie, envolvendo um total 66 vias metabólicas. Os padrões de presença/ausência das enzimas isofuncionais não-homólogas e das atividades enzimáticas exercidas por elas foram avaliados frente aos distintos perfis de patogenicidade apresentados pelos organismos em nossa amostra \2013 EHEC (7), EIEC (1), ETEC (1), ExPEC (7), MCR-1 positive (6), STEC (4), UPEC (3), NIA (23). As enzimas e atividades enzimáticas ferredoxian reductase (EC 1.18.1.3), ribokinase (2.7.1.15), manose-6-fofato isomerase (EC 5.3.1.8), amina oxidase (EC 1.4.3.21), chitinase (EC 3.2.1.14), glucosamina-1-fosfato N-acetyltransferase (EC 2.3.1.157) e asparaginase (EC 3.5.1.1) apresentam padrão de presença (correlação) ou ausência (anticorrelação) associados a grupos patogênicos diferentes, contribuindo para a diversidade genética e metabólica em E. coli. Mais investigações são necessárias para estabelecer se tais enzimas de fato contribuem diretamente para a expressão de fenótipos de patogenicidade em E. coli.Escherichia coli is a Gram-negative bacterium and in its variety has non-pathogenic and pathogenic strains. Non-pathogenic strains naturally belong to our intestinal microbiota, performing beneficial functions to our organism, since numerous pathogenic strains affect public health, especially in underdeveloped countries, as it is one of the main causes of gastroenteritis in children under 5 years of age, estimated 760,000 deaths per year on a global scale. We know that understanding metabolism is crucial to understanding phenotypic expression in all living organisms. In this sense, it is essential to identify and characterize the repertoire of enzymes that act in these pathways. However, the classification commonly used for enzymes does not take into account their ancestry, which allows to differentiate them into two groups: homologues, which evolved from the same ancestor, have similar three-dimensional structures; and analogous, which have different evolutionary histories, but perform the same function. The knowledge about nonhomologous isofunctional enzymes and the biochemical pathways in which they act can say a lot about the evolution of metabolism, as well as their role in the different pathogenicity phenotypes, not only in E. coli, but also in other species. In this project we analyze the possible roles of nonhomologous isofunctional enzymes in genetic and metabolic diversity and their relationship with E. coli pathogenicity phenotypes, using computational methods for identification (AnEnPi), characterization (Argot 2.5), validation (SUPERFAMILY) and mapping metabolic (KEGG) of these enzymes in a set of 52 E. coli strains with completely sequenced genomes and with defined pathogenic origin and phenotype (NCBI, PATRIC) Thus, we detected 71 possibly analogous enzymes, 45 of which belong to the accessory genome of the species, involving a total of 66 metabolic pathways. The patterns of presence / absence of non-homologous isofunctional enzymes and of the enzymatic activities carried out by them were evaluated against the different pathogenicity profiles presented by the organisms in our sample - EHEC (7), EIEC (1), ETEC (1), ExPEC (7), MCR-1 positive (6), STEC (4), UPEC (3), NIA (23). Enzymes and enzymatic activities ferredoxian reductase (EC 1.18.1.3), ribokinase (2.7.1.15), mannose-6-fofate isomerase (EC 5.3.1.8), amine oxidase (EC 1.4.3.21), chitinase (EC 3.2.1.14) , glucosamine-1-phosphate Nacetyltransferase (EC 2.3.1.157) and asparaginase (EC 3.5.1.1) present a pattern of presence (correlation) or absence (anti-correlation) associated with different pathogenic groups, contributing to the genetic and metabolic diversity in E coli. Further investigation is needed to establish whether such enzymes actually contribute directly to the expression of pathogenic phenotypes in E. coli.