Espectrometria de massas sequencial aplicada no monitoramento da indução de moléculas bioativas em co-cultivo microbiano

Resumo

Actinobactérias, em especial do gênero Streptomyces, são uma fonte inesgotável de metabolitos secundários bioativos, particularmente para a descoberta de novos princípios ativos de interesse industrial. Embora as actinobactérias apresentem a capacidade de biosintetizar uma grande variedade de moléculas, avanços recentes no sequenciamento do genoma revelaram que esses microrganismos têm um potencial ainda maior para produzir metabolitos secundários com uma diversidade estrutural ainda desconhecida. Assim, muitos genes microbianos podem permanecer silenciados "cryptic genes" sob as condições de crescimento artificial em laboratório. Nos últimos dez anos, vários métodos foram desenvolvidos para auxiliar na ativação dessas vias biossintéticas silenciadas. Como alternativa, várias estratégias têm sido aplicadas para a ativação de vias microbianas silenciadas, como OSMAC, expressão heteróloga e homóloga, Engenharia ribossômica e co-cultivo. O co-cultivo se baseia no cultivo de dois ou mais microrganismos confinado no mesmo ambiente, mimetizando as comunidades microbianas presentes na natureza. Onde essas comunidades, interagem entre si através da liberação de moléculas de sinalização ou defesa. Essas interações podem induzir a ativação de vias silenciadas em cultivo isolado. Assim, essas moléculas, produzidas de forma dinâmica, são de grande interesse para a descoberta de moléculas bioativas. Portanto, este projeto de doutorado tem como objetivo principal explorar a versatilidade analítica da espectrometria de massas nos seus mais variados modos de varredura, para o monitoramento dos metabolitos secundários produzidos pela ativação de vias silenciadas empregando diferentes estratégias de ativação, como co-cultivo, cultivo misto, adição de indutores. A espectrometria de massa (MS) é a técnica mais específica para a detecção e identificação de metabolitos secundários. A MS é capaz de fornecer informações de massa molecular exata, bem como uma riqueza de detalhes estruturais que, em conjunto, fornece uma impressão digital única para cada constituinte da amostra, acelerando a identificação de moléculas inéditas presentes em matrizes complexas. (AU)