Emprego de tecnologias de microbioma e bioensaios para a busca de novas substâncias bioativas em plantas e simbiontes: implicações nas respostas metabólicas, na diversidade molecular e na bioatividade

• Processo: 21/09693-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Marcos José Salvador
• Beneficiário: Marcos José Salvador
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Candida Aparecida Leite Kassuya ; Derlene Attili de Angelis ; Fabiana Fantinatti Garboggini
• Assunto(s): Química de produtos naturais Plantas Micro-organismos simbiontes Fitoquímica Metabólitos secundários Moléculas bioativas Bioensaio Biotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioensaios | biotecnologia | cultura de células vegetais e de simbiontes | Fitoquímica | metabólitos secundários | Moléculas bioativas | quimica de produtos naturais | Quimica de produtos naturais, Fitoquímica, Bioensaios, Cultura de células vegetais

Resumo

Esta pesquisa tem por objetivo realizar investigações integradas com plantas (Amaranthaceae, Gesneriaceae e Annonaceae) e microrganismos do microbioma da sua endosfera foliar para avaliação do efeito das interações planta/endófitos nas respostas metabólicas, na diversidade molecular e na biossintese de substâncias bioativas. O foco principal será a busca de substâncias com efeito biológico fotoinduzido para aplicação em PDT antimicrobiana e antitumoral e/ou inibidores de proteína Kinase C (PKC) em plantas e simbiontes, empregando ensaios químicos e biológicos para direcionar o estudo. Para tanto, buscar-se-á o desenvolvimento de procedimentos para estudo monitorado pelos bioensaios, pela análise da absorção na região do visível de interesse em PDT, avaliação da eficiência fotoquímica e por análises UHPLC-UV/DAD-ESI-MS, MS/MS, RMN e da plataforma GNPS ("Global Natural Products Social Molecular Networking") em abordagens de desreplicação. Espécies vegetais in natura serão coletadas, identificadas e seus extratos preparados e submetidos aos ensaios de triagem, sendo selecionadas duas espécies vegetais com melhores resultados em termos de perfil químico e de bioatividade para dar sequência ao estudo. Para as plantas in natura selecionadas buscar-se-á descrever a diversidade de microrganismos (bactérias e fungos) associados á endosfera de suas lâminas foliares e realizar o isolamento e identificação de microrganismos cultiváveis pelo emprego de meios de cultura, análises microbiológicas e técnicas moleculares. Será escolhido, num primeiro momento para cada uma das espécies vegetais selecionadas na triagem, um microrganismo simbionte com cultura estável e com maior rendimento em biomassa para se dar continuidade ao estudo. Para as duas espécies vegetais e microrganismos selecionados nas etapas anteriores buscar-se-á estabelecer condições para o cultivo axênico in vitro e protocolos de experimentação com culturas puras e co-culturas sintéticas planta axênica/endófito para provas de conceito e para avaliação do efeito das interações planta/endófitos nas respostas metabólicas destes organismos, na modulação da biossíntese de metabólitos secundários da planta, na diversidade molecular e na bioatividade. Utilizando ferramentas de genome mining, proceder-se-á análise da genética molecular dos microrganismos selecionados no estudo para determinação dos clusters de gene biossintéticos (BCG) de algumas das moléculas identificadas visando explorar o potencial biossintético de endófitos. Os extratos promissores quanto à bioatividade e com constituintes que não puderam ser identificados na etapa de desreplicação serão fracionados e, para os metabólitos ativos purificados pelo emprego de métodos cromatográficos diversos, proceder-se-á a determinação de suas estruturas moleculares utilizando-se diferentes métodos de análise (IV, UV-vis, RMN 1D e 2D, espectrometria de massas, rotação específica e dicroísmo circular). Portanto, com este estudo serão realizadas investigações buscando melhor entender as interações metabólicas entre planta e sua microbiota para a prospecção (isolamento e caracterização) de moléculas bioativas. Este projeto visa também à capacitação de recursos humanos (16 em orientação no momento: 2PD, 9 Dr, 3 MS e 2 IC, todos com bolsas CNPq, CAPES e FUNCAMP) aptos a realizarem pesquisas de excelência para a geração de tecnologias de alto valor agregado, aliada a conservação e uso sustentável da biodiversidade. (AU)

Publicações científicas

(7)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

WINIEWSKI, VANESSA; VERDAN, MARIA HELENA; OLIVEIRA, CRISTHIAN SANTOS; BARRETO RODRIGUES, TAYNA ELOYANE; SALVADOR, MARCOS JOSE; ALVES STEFANELLO, MARIA ELIDA. Two new naphthoquinone derivatives from Sinningia conspicua (Gesneriaceae). NATURAL PRODUCT RESEARCH, v. N/A, p. 6-pg., 2023-08-29. (12/09101-1, 06/06079-4, 21/09693-5, 15/03726-8)

OLIVEIRA, CRISTHIAN SANTOS; BARBOSA, FELIPE LUKACIEVICZ; EHRENFRIED, CARLOS AUGUSTO; RODRIGUES, TAYNA ELOYANE BARRETO; SALVADOR, MARCOS JOSE; ZAMPRONIO, ALEKSANDER ROBERTO; STEFANELLO, MARIA ELIDA ALVES. Chemical Constituents and Anti-inflammatory, Antinociceptive, and Antioxidant Activities of Salvia melissiflora Aerial Parts. REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY, v. 34, n. 2, p. 8-pg., 2023-11-16. (09/05992-6, 15/03726-8, 21/09693-5, 06/06079-4)

HERNANDEZ-TASCO, ALVARO JOSE; TRONCHINI, RAFAELA APARECIDA; APAZA-CASTILLO, GLADYS ANGELICA; HOSAKA, GUILHERME KENICHI; QUINONES, NATALY RUIZ; GOULART, MARCELA CRISTINA; FANTINATTI-GARBOGGINI, FABIANA; SALVADOR, MARCOS JOSE. Diversity of bacterial and fungal endophytic communities presents in the leaf blades of Sinningia magnifica, Sinningia schiffneri and Sinningia speciosa from different cladus of Gesneriaceae family: A comparative analysis in three consecutive years. MICROBIOLOGICAL RESEARCH, v. 271, p. 10-pg., 2023-04-01. (21/09693-5, 15/03726-8, 17/03598-5, 06/06079-4, 12/09101-1)

AGUERO ITO, CAREN NAOMI; SANTOS PROCOPIO, ELISANGELA DOS; BALSALOBRE, NATALIA DE MATOS; MACHADO, LUCAS LUIZ; SILVA-FILHO, SAULO EUCLIDES; PEDROSO, TAISE FONSECA; DE LOURENCO, CAROLINE CARAMANO; OLIVEIRA, RODRIGO JULIANO; ARENA, ARIELLE CRISTINA; SALVADOR, MARCOS JOSE; et al. Analgesic and Anti-Arthritic Potential of Methanolic Extract and Palmatine Obtained from Annona squamosa Leaves. PHARMACEUTICALS, v. 17, n. 10, p. 17-pg., 2024-10-01. (16/06407-3, 15/03726-8, 14/17436-9, 09/05992-6, 21/09693-5)

MORAES, FERNANDA DOS SANTOS RAPUCCI; MORAES, LUIS HENRIQUE RAPUCCI; MACEDO, ALINE BARBOSA; VALDUGA, AMANDA HARDUIM; MIZOBUTI, DANIELA SAYURI; DA ROCHA, GUILHERME LUIZ; DA SILVA, HELOINA NATHALLIE MARIANO; SALVADOR, MARCOS JOSE; MINATEL, ELAINE. Anti-inflammatory and antioxidant activities of Citrus aurantifolia (Christm.) Swingle essential oil in dystrophic muscle cells: implication of the PGC-1α pathway. Journal of Essential Oil Bearing Plants, v. 27, n. 1, p. 13-pg., 2024-01-06. (12/09101-1, 21/09693-5, 17/01638-0, 10/01087-4, 13/17732-4, 06/06079-4, 15/03726-8, 11/02474-4, 20/09733-4)

REZENDE, GIOVANA CORBUCCI DANTI; NORONHA, RENATA COELHO RODRIGUES; ORTIZ, HUDMAN CUNHA; DO NASCIMENTO, LUIS ADRIANO SANTOS; DAS NEVES, SILVIA CORDEIRO; VENTURA SAID, YASMIN LANY; CARDOSO, ADAUTO LIMA; DE MESCOUTO, VANESSA ALBUQUERQUE; VILELA, MARCELO LUIZ BRANDAO; DO NASCIMENTO, VALTER ARAGAO; et al. Absence of maternal-fetal adverse effects of Alternanthera littoralis P. Beauv. following treatment during pregnancy in mice. JOURNAL OF TOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL HEALTH-PART A-CURRENT ISSUES, v. 86, n. 16, p. 14-pg., 2023-06-22. (06/06079-4, 21/09693-5, 15/03726-8)

SALUSTRIANO, FABRICIA RODRIGUES; DUENHAS MONREAL, ANTONIO CARLOS; DAS NEVES, SILVIA CORDEIRO; DE OLIVEIRA, GIOVANA MARTINS; MARQUES DE OLIVEIRA, DIEGO DUARTE; BRANDAO VILELA, MARCELO LUIZ; DO NASCIMENTO, VALTER ARAGAO; FAUSTINO MARTINS, ALLANA CRISTINA; SAROJA, BABY; KARUPPUSAMY, ARUNACHALAM; et al. The Ethanolic Extract of Gomphrena celosioides Mart. Does Not Alter Reproductive Performance or Embryo-Fetal Development, nor Does It Cause Chromosomal Damage. PHARMACEUTICS, v. 14, n. 11, p. 15-pg., 2022-11-01. (21/09693-5, 06/06079-4, 15/03726-8)